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记忆移植

2015-09-10

大自然探索 2015年3期
关键词:脑细胞笼子老鼠

“从理论上来说,如果我们能够理解与记忆形成相关的大脑活动模式,如果我们能够了解与各种记忆活动相联系的神经元活动模式,那么,我们就能够创建任何记忆。”

当我们谈到记忆时,可以意指许多东西。如果只为应对眼前,我们可以利用一些短期记忆信息,如是否想要喝一杯,这些记忆是大脑脑电活动和化学物质活动的短暂变化,随着我们的大脑思绪游移到其他方面,这类记忆很快就会淡化甚至消失。长期记忆则正好相反,许多长期记忆甚至可以持续一生。

所有不同种类的长期记忆都被“织入”脑细胞之间的联系网中。通过在神经元末梢创建新的受体,产生更多的神经递质,或形成新的通道,刺激大脑细胞,改变大脑细胞之间的通信网络。当我们回忆这些记忆内容时,承载相应记忆的神经元就会活跃起来,这些记忆就会重新出现在我们的意识中。许多大脑区域都参与了这一过程,但大脑海马区被认为是对于巩固记忆具有特别重要意义的大脑区域。

最终,大脑神经网络的这些变化有可能通过表观遗传改变,包括基因结构一些小的改变以及对细胞内部活动的影响,暂时地储存在大脑里。但是,大脑活动与摄像机不同,每当我们回忆一段记忆时,就会有新的蛋白质形成,表观遗传标记也会有所改变,当然是以一种微妙而难以觉察的方式。

在美国大片《盗梦空间》中,高科技犯罪分子利用一种尚处于实验阶段的军事技术将意识和记忆移植到睡梦中受害人的大脑里。这种其实没有发生过的记忆,被称为“虚假记忆”。虽然这只是电影中的虚构情节,但在现实中,虚假记忆也时时会发生,甚至包括人们在清醒的时候。这种虚假记忆有时会产生一些严重的后果,特别是在法庭审判中法官过度依赖和相信目击者证词的时候。

正如2013年美国加州大学的劳伦斯·帕蒂斯领导的一项实验所表明的那样,我们每个人在某种时候某种情况下都有可能产生一些虚假记忆,即使是那些拥有超强记忆能力的人也不例外。帕蒂斯对拥有出色自传体记忆能力的20人与对照组的38人进行了一项比较实验,尽管前者对于个人体验、一般性常识和其他知识都拥有超强的记忆能力,似乎不太可能发生记忆扭曲的情况,但一系列实验的测试结果出乎他们意料。那些记忆强人与对照组的普通人一样,也常会产生虚假记忆。

例如,在给受试者看了包含有“线”“钉子”和“织物”的单词列表后,无论是超强记忆能力组的受试者,还是普通记忆能力对照组的受试者,在事后都有可能“回忆”起“针”这个单词列表中根本就没有出现过的单词。

最近,诺贝尔奖获得者利根川进成功地将恐惧记忆移植进入了老鼠的大脑中。在实验中,老鼠被关进一个安全的笼子里,在老鼠大脑里留下了这个安全笼子的记忆痕迹,然后将老鼠放进另外的笼子里。研究人员发现,之前留下安全笼子记忆痕迹的神经元活跃了起来,也就是说在第一个笼子里产生的记忆被激活了。就在这时,研究人员对老鼠进行电击刺激,当老鼠再被放回第一个笼子时,它们表现出强烈的恐惧情绪。因为在它们的大脑里,将电击恐惧与第一个笼子联系了起来,尽管电击刺激实际上是在第二个笼子里发生的。研究人员通过这一实验过程成功移植了恐惧记忆。

温迪·苏祖基博士说,打开创建记忆之门的研究已经取得了初步成果。那么,我们是否能够创建任何形式的虚假记忆呢?目前,能够创建的记忆模式还只限于我们能够模仿的行为。但从理论上来说,如果我们能够理解与记忆形成相关的大脑活动模式,如果我们能够了解与各种记忆活动相联系的神经元活动模式,我们就能够创建任何记忆。记忆创建实验目前还只处于起步阶段,但我们已经可以看到这一研究的巨大潜力。

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