本刊编辑部

记忆是大脑的一种特殊功能，其秘密何在？组成记忆的物质是什么？怎样才能增强记忆能力？记忆的问题是神经科学领域最神秘、最吸引人，也是最困难的问题之一，无数科学家努力奋斗，为的就是解开记忆之谜。经过多年的研究和实验，科学界现已取得很好的成果，记忆之谜正在逐渐被揭开。

记忆之谜

10月，一个温暖晴朗的早晨，洛妮来到新泽西神经科学研究所，准备开始一天的测试。多年来，她一直是这里的实验对象，今天神经科学家尼古拉斯将用核磁共振仪对她的大脑进行扫描研究。

洛妮患有严重的健忘症，大多数往事都记不起来，也不能形成新的记忆。这种情况是从2007年她的大脑受到单纯疱疹病毒感染时开始的，病毒感染损害了她的大脑海马区。神经科学家早就知道，海马体对陈述性记忆的形成和记忆是必不可少的。陈述性记忆是指可以用文字来描述的记忆，包括事实、常识和对生活中特定事件的自传体记忆。在此，我们要感谢一个名叫亨利·莫莱森的人。1953年，莫莱森因癫痫手术被切除了大脑中三分之二的海马体，引发了现代医学对大脑记忆如何形成的理解和探索。

但近年来，神经科学家开始怀疑，大脑内侧颞叶的海马区和周围组织的作用远不止于简单地形成和恢复记忆。显然，海马体就像一幅心理地图，它让我们不仅可以浏览记忆，还可浏览对未来的期望，以及我们在时空中的物理位置等等。科学家要弄清楚大脑中海马体究竟是如何配合大脑其他部分一起来完成这些任务的，对患有健忘症的洛妮的大脑进行扫描观察也许会是一个关键突破口。

海马体与记忆有关

以前，没有人真正了解海马体的具体作用，当时人们猜测它可能与嗅觉有关。1953年，一位名叫亨利·莫莱森的年轻人在美国康涅狄格州一家医院接受了一项大脑手术，以治疗他无法控制的癫痫发作。频繁而剧烈的癫痫发作导致他在二十来岁的青春年华里几近残疾，除了在工厂里给电机缠绕铜线外，他无法从事任何其他复杂的工作。

绝望中，他和他的父母同意邀请当地著名的神经外科医生进行手术根治，医生将薄薄的金属管插入亨利的头骨，吸出了他的海马组织，那里似乎就是癫痫发作的源头，医生认为与嗅觉有关的海马体并非是不可缺少的。

手术成功治愈了莫莱森的癫痫，但医护人员很快就发现了手术带来的可怕后果。已来过多次的护士进入他的房间时，每次都必须重新自我介绍一番，因为莫莱森根本不记得之前曾经见过她。给他做手术的医生也会经常来检查莫莱森的康复情况，但每一次莫莱森和他打招呼都像是看见一个完全陌生的人。他虽然还可以认出自己的父母，但很多事情都已经记不起来了。显然他再也不能形成新的记忆了。

对于过去的记忆，他可以回忆起一些事情的大致印象，如他的父亲出生于路易斯安那州，又如他们一家人去景区度假时的情景。如果你和他谈论某件特定的事件，比如在某次开车途中发生的事情，他就完全不记得了。

通过这次带来毁灭性后果的医学实验，科学家终于知道了海马体是干什么的了。它的工作机制似乎是将我们曾经经历过的某个特定时刻的场景牢牢地联系在一起，包括声音、气味、情感等，每一个过程都在大脑的不同部分进行处理，形成一个在未来回忆、重新经历或进行描述的记忆事件。这种回忆被称为“情景记忆”，它涉及我们自己的特定经历，是与我们曾经有过的特定体验相关的“陈述性记忆”子集。另一种子集是 “语义记忆”，它同样也是陈述性的，但它描述的是关于周围世界或关于我们自己的大致事实，比如我们曾去过哪里度假，或希特勒在二战期间统治德国等。情景记忆被认为是人类所独有的，而语义记忆则是我们与其他哺乳动物共享的。你家的宠物狗大脑里的语义记忆会提醒它要避开角落里的那只猫，而你记得的更多，还会记得那只猫攻击宠物狗那一幕的具体细节。

只有完整的海马体才能让我们记住生活中的一些细节，若没有海马体，就不可能将新的体验编织在一起，形成两种类型的陈述性记忆并带到未来去。无法记忆过去被称为“逆行性遗忘”，而无法形成新的記忆被称为“顺行性遗忘”。患有这两种形式的健忘症患者，如莫莱森和洛妮，就完全丧失了这种记忆能力。

在接下来的几十年里，美国著名神经科学家布伦达·米尔纳对莫莱森的记忆问题进行了数十次研究，直到莫莱森于2008年逝世为止。研究发现，莫莱森的语言能力、阅读能力以及行走能力都未受影响。这些明显的无意识行为显然也涉及某种记忆，因为这些都不是与生俱来的能力。但与回忆过去经历过情景片断不同的是，要找回这些记忆显然并不受海马体的支配。

米尔纳通过一些实验发现，莫莱森也能够在无意识中形成一些新的记忆，例如，米尔纳让莫莱森尝试做他从未做过的事：在一张纸上找到图中的一颗星，但不是通过他手中拿着的纸看，而是通过映在镜子中的影像来看，一开始对任何人来说都有些别扭，但只要多做几次就变得容易了。莫莱森也做到了，每做一次都比以前做得更好，虽然他并没有之前曾多次尝试的记忆，好几次他都为自己第一次（当然只是他自认为的第一次）就能很快找到图中的星形图案而感到惊讶。这些实验清楚地表明，海马体并不是获得新技能所必需的，这是另一种类别的记忆，被称为“程序记忆”，或称“肌肉记忆”，骑自行车就是一个经典的例子。一旦你学会了骑车，你无需用心去回想该如何做，下意识地自然而然地就会做到。

与亨利·莫莱森不同的是，患有严重健忘症的洛妮·约翰逊是一个生活经历丰富且颇有创意的人。她是一位成功的商业艺术家，经常为《纽约客》杂志绘制封面。同时，她还是一位才华横溢的业余中提琴手，拥有并驾驶两架小型飞机的飞行员，还是当地报纸热门专栏的作者。有着丰富多彩记忆体验和知识的她，可为神经科学家提供大量测试指标。

那个温暖的早晨，在普林斯顿神经科学研究所里，研究人员利用功能磁共振成像扫描仪对她进行了“适应性学习”的研究测试。我们的大脑对熟悉的物体或场景会逐渐减少注意，而倾向于更多关注新奇的物体或场景。例如开车时，人们对马路另一边呼啸而过的车辆通常视而不见，但如果其中某辆车突然转向接近，大脑就会发出红色警报。洛妮·约翰逊的海马体受损后的大脑仍然可以进行一些适应性学习，但只能以一种受到限制的方式进行。

接下来对洛妮的一系列测试表明，程序性学习就像骑自行车一样，发生在除了大脑海马体之外的其他地方。

神经科学家乔丹·泰勒对洛妮进行了第二套测试，想重新验证一下这个想法。洛妮的测试项目是学习操纵飞行模拟器。她坐在屏幕前，屏幕上显示的图标，一个代表飞机，另一个代表跑道，她的任务是用一根操纵杆引导飞机进入跑道，她同时要面对两个难题：第一个难题是每一次跑道都会出现在屏幕上的不同地方，笔直向前、向后，或向右、向左移动；第二个复杂问题是杠杆的移动被设计成与她的意图动作不同。如果她试图向前移动，它会被推到右边或左边，她必须做出与自己意图不同的动作才能让飞行模拟器着陆。

洛妮确实做到了，她拥有程序性学习的能力，但事实证明，和找出画中目标的亨利·莫莱森一样，他们这方面的学习能力都不如控制组的正常人做得那么好。另一项测试也表明了这个突出的事实，洛妮在演奏她不熟悉的中提琴曲目时，表现得越来越娴熟，但她并没有意识到，实际上她已经练习了多遍，并没有真正涉及新的学习。因为她本来就知道如何将乐谱上的符号转化为音符，她只是运用这些技能来演奏她从未接触过的曲目而已。就像亨利的“镜中画找星星”一样，其实都是完成一种机械性的任务。亨利已经知道如何拿着笔顺着一条线找到目标，他只需重新设置一下视觉和运动系统之间的联系。

但如果让她尝试学习一种全新的乐器，比如说小号，她能做到吗？泰勒很怀疑，也许她根本做不到。

海马体是记忆“气球”的掌控者

过去几年里，这类实验增强了科学家们的共识：海马体参与的大脑活动远远超过了简单的陈述性记忆的创建和提取。洛妮·约翰逊和亨利·莫莱森，以及其他一些有名的失忆患者，都是在海马体和周围组织严重受损后失去了大部分陈述性记忆功能的，但随着研究人员进一步的研究，他们发现认知损失更为普遍。就像洛妮，海马体受损摧毁了她的大部分陈述性记忆能力，以及形成新的情节记忆的能力，但同时也降低了她无意识学习、程序性记忆和运动学习的能力，阻碍了她的视觉系统对熟悉物体的适应能力。

如果现在你问这个问题：“海马体的作用是什么？”你仍然需要回答：“主要负责陈述性记忆。”但是也必须注意到，海马体在其他类型的记忆中也有不同程度的参与。

记忆系统在哺乳动物进化中很早就出现了，并且几乎一直存在于那些遥远祖先的后代物种中。哥伦比亚大学的神经科学家达夫妮·肖哈米说：“海马体只负责陈述性记忆的传统理论似乎忽略了一个事实，其他一些动物也有海马体，但除了人类之外，它们都没有对情节的陈述性记忆。”像其他许多神经科学家一样，肖哈米认为对于海马体的作用需要重新定义。

看来海马体并不仅仅只是一个离散的记忆模块，它显然非常擅长于在各个物体、空间和经验之间创建联系，它帮助大脑将所有这些元素连接成一个网络，帮助我们将分分秒秒不断涌入大脑的混乱的感官印象连接成一个可以理解的整体。神经科学家将这种连接能力称为“关系处理”。它不仅对我们拥有丰富的过往记忆至关重要，而且对于我们将以往的经验整合进入现在，以及思考未来也是至关重要的。

海马体受到损伤的人，相关事件之间的思考能力就会受损。例如，一些患者会抱怨不记得昨天发生的事情，甚至不知道他们各自的配偶是谁等等。海马体受损导致患者联系新旧经验和预测每天所做每一个决定产生可能后果的能力受损。“关系处理”是大脑选择做什么、说什么和怎么想的能力，做出这些决定是有意识的还是无意识的并不重要。

最早关于“关系处理”可能与海马体相关的线索，源自于伦敦大学学院的约翰·奥基夫于1971年发表的研究报告。研究发现，老鼠在移动时海马体中被激活的神经元细胞（这种被称为“方位细胞”的神经元），会在大脑里形成一个为啮齿类动物高效导航的空间位置心理地图。

当所有这些神经细胞一起协同工作时，显然起到了一种天然GPS系统的作用。海马体中也存在一组能帮助老鼠定位的细胞。由于记忆系统在哺乳动物进化过程中被保留了下来，人类也可能拥有它们。

约翰·奥基夫认为，海马体的主要作用不是存储记忆，而是充当认识世界的一种认知地图。但是，要阅读地图，你必须能够从记忆中提取它。当你到一个陌生的地方时，有时你会有意识地向左拐弯，那正是海马体让你这么做的。

海马体将我们每时每刻经历的一切，时间、空间、物体、面孔、品味、身体感觉、风俗习惯、社会等级、风景等等，结合在一起。研究人员将一些事件中的大脑活动模式比喻为一束上下左右摆动的气球，海马体将这些气球打成一个小结，将它们束在一起。而这个小结就是海马体提取那个特定事件记忆的代码。一旦形成了这个小结，与那个特定事件相关的所有大脑活动，包括视觉、声音、情感、感觉都被联系在一起。拉下那个结，所有的气球都会随之下降，或者拉动其中一个气球，就可以带动其他的气球。

这些信息分别存储在大脑的其他各个部分，包括视觉皮层、听觉皮层等等，但是，海马体会在第一时间将它们联系在一起。海马体是这场记忆盛会的主持人，或者說是气球掌控者。海马体与大脑皮层一起，处理通过我们的感官源源不断进入大脑的外部世界的印象，梳理哪些是新的信息，哪些是需要更新的信息，例如，企鹅和鸵鸟不会飞，尽管它们也属于鸟类，用来更新“鸟会飞”这一原有的知识。

洛妮的海马体受损之后，导致她的注意力和接收新信息的能力受到限制，也影响了她的记忆能力。在普林斯顿的实验室里，每一次她试图进行虚拟飞机着陆时，或进行一次新的记忆测试时，研究人员都同时对她的大脑进行扫描，他们一直在锲而不舍地试图了解，海马体受损后她的大脑失去了哪些记忆能力，又保留下了哪些记忆能力。她的名字也许会和科学家们对大脑记忆的研究成果一起，出现在培养新一代神经科学家的新版教科书中。

寻找记忆痕迹

什么是记忆？1904年，德国生物学家理查德·西蒙提出了一簇簇离散的大脑细胞结合在一起形成记忆痕迹的理论，他将这种假想中的物理电路印迹称为“记忆印迹”或“记忆痕迹”。“记忆痕迹”在科学教（Scientology）和科幻小说中是一个有着强大生命力的题材。

为证明记忆痕迹在大脑中的真实存在，科研人员就要用光激活的“镊子”将精细的记忆痕迹“电路”挑拣出来。2012年，美国麻省理工学院实验室的研究人员使用这样的“光镊子”首次发现了记忆痕迹的真实存在。研究揭示，记忆痕迹在大脑海马体部分形成，然后上传存储到最外层的大脑皮层。

人类记忆如何形成并存储的第一个实验证据可以追溯到1953年。时年27岁的美国人亨利·莫莱森接受了海马体切除手术，以治疗频繁的癫痫发作。但是令他的外科医生感到恐惧的是，手术也破坏了他的大脑创建新记忆的能力，尽管他仍然保留了过去的记忆。

这个意外的实验揭示了海马体编织新记忆的功能，尤其是与“情景”密切相关的记忆，比如，你某天早上在公园里散步时的所见所闻。然而，这些记忆细节并不是一直存储在海马体中的。随着时间的推移，它们被转移到外部脑皮层。我们从一些实验中得知，当患者的外部脑皮层部分受到电刺激时，就会回忆起某些特定记忆。

记忆上传到大脑皮层通常会涉及一个信息压缩的过程，这有点像我们压缩计算机文件进行长期存储的方式。日本脑科学研究所和美国麻省理工学院在之前一项合作研究中，通过一种称为“光遗传学”的先进技术，发现了这种记忆印迹，并以德国生物学家理查德·西蒙之名将其命名为“西蒙印迹”。研究者认为，某个记忆会在大脑中留下物理痕迹，当大脑受到相应刺激时就能将这段记忆激活。

早在几十年前，在研究人员了解神经元通过电脉冲发送信号之前，西蒙就提出了这一想法。自那以后，研究人员解开了神经元之间通过大量生物电信号传递信息的奥秘，并揭示了学习和记忆与神经元之间的连接或突触增强之间的联系。

然而，无人能将大脑中特定的神经元集合与特定记忆相匹配。1999年，诺贝尔奖得主弗朗西斯·克里克认为，要破解大脑记忆的奥秘，可以用光脉冲来激活生物体大脑中的单个神经元。他写道：“这听起来似乎有点玄，但并非不可想象，分子生物学家有可能设计一种特定类型的光敏细胞。”在他提出这个想法仅6年后，美国斯坦福大学的神经科学家就在光遗传学领域内取得了突破性的进展。他们选择了一种绿藻光敏感通道蛋白用作“光敏开关”，将克里克的设想变成了现实。

研究人员以某种感染病毒为载体，将单个光敏感通道蛋白基因插入到单个神经元中，并确保只让最近产生记忆的细胞产生光开关基因，新产生记忆的细胞会生成一种叫做“c-fos”的蛋白质，因而光开关基因被设计成只在生成c-fos蛋白的细胞中产生。

2012年，研究人员利用这种光基因技术证明了恐惧记忆印迹的存在。一只老鼠被放入一个四壁有着独特图案，地面有着独特纹理的箱子里，每次将它放进箱子里时，就向它施以电击。经过多次电击带来的恐惧之后，只要将它放进箱子里，即使没有对它施加電击，也足以令它产生害怕畏缩的反应。

研究人员还发现海马体中有一组细胞在积极地制造光敏开关。这一确凿证据表明，这些细胞都参与了记忆的形成过程。为了证明这一点，科学家们将一束光纤探针插入老鼠大脑，并抵达海马体瞄准了这些细胞。当蓝光扫过海马体时，老鼠明显被吓呆了，似乎重新体验了在电击箱里受电击时的记忆。这是首次发现记忆痕迹存在的证据，证明一组几百个细胞在受到光刺激时，记忆被重播出来。

在这项研究中，研究人员还想知道，随着时间的推移，小鼠海马体中的记忆痕迹会发生怎样的变化。研究表明，大脑皮层中的一小块特殊区域——前额叶皮层是恐惧记忆最终被储存起来的地方，因此研究人员用含有光开关基因的病毒感染了前额叶皮层的细胞。令人惊讶的是，用光刺激前额叶皮层细胞也可触发记忆，证明记忆印迹似乎也同时上传到了前额叶皮层。这一发现令人吃惊，因为这表明皮质记忆可能是在同一天创建的，而不是如设想中那样逐渐形成的。

然而，当研究人员将老鼠放进电击室，曾经的记忆让它产生畏缩害怕情绪时，前额叶皮层的相应细胞却没有反应（对分离出的大脑组织化学活性的检查也证实了这一点）。只有在电击体验几周后，再将老鼠放进电击室时，前额叶皮层的细胞才被激活，而与之相反，海马体的这一记忆印迹则开始消退。

由此可见，长期的记忆存储，一开始只是在大脑前额叶皮层形成一个“沉默”的副本，只有在海马体的记忆痕迹渐渐消除之后，大脑前额叶皮层的相应记忆才逐渐巩固下来，成为长期储存的记忆。

巩固记忆的另一个关键是前额叶皮层需要同时从海马体和杏仁核（大脑的情感中枢）获取信息。当研究人员使用光开关基因阻断海马体或杏仁核的神经元信息输入时，大脑皮层的记忆就无法得到巩固。

破解记忆的奥秘将会给人类带来哪些好处呢？虽然我们不能直接植入光开关基因，但仍然可以通过一种被称为“脑深部电刺激”的技术将细小的电极植入大脑中的某个特定区域，这种技术已经被广泛用于治疗帕金森氏症等疾病。可以想象，未来的某一天，人类有可能将使用类似的技术来操纵大脑中的记忆。鉴于这一领域内科技的迅猛发展，操纵大脑记忆印痕的时代可能已经离我们不远了。

超强记忆未必是好事

在人们的生活中，有很多事情最好还是忘记更好。但不幸的是，对于某些人，忘记却是一种梦寐以求的奢望。比如，美国加州有一位42岁的妇女AJ，她记得她从十几岁开始每天的详尽生活细节。只要提到从1980年开始的任何日期，她就能立刻描绘出当时她在哪里，在干什么，和那一天的新闻，人们称她为“活日历”。

这是让她的家庭和朋友困惑和吃惊几十年的一种能力，但是这种超常的能力也伴随着代价。AJ被困在昔日记忆的循环中，她自己描述就像在“被迫”看“从不停歇的流动电影”，持续的回忆完全失去控制，让她筋疲力尽，她既是记忆的看守人又是牺牲者。

当然AJ是个为了保护隐私所用的假名。AJ是少数具有类似能力的人之一，神经学家现在正在查明这些人怎样以及为什么能记住这么多东西。随着研究的深入，有一个观念逐渐清晰起来：拥有一个正常健康的记忆，需要的并不仅仅是记住那些有意义的事情，更重要的是能够忘记其余的事情。

可贵的“忘记”

现在已经是AJ超强记忆力曝光的第七个年头，当年，她写信向加州大学埃尔文分校的神经生理学家麦克高弗寻求帮助。当麦克高弗和他的同事开始调查AJ的记忆力时，在最初的实验中，他们发现，AJ能够正确地说出过去24年每个复活节的日期，以及她在这些日子里都去了什么地方，做了什么事情（这些细节都可以在她的日记中得到证实）。不仅如此，AJ能记住自从1980年以后任何一天哪天是星期几，而且能够正确地说出似乎应该被人们遗忘的事件所发生的日期，比如像电视肥皂剧《达拉斯》中的一段情节，就连“谁射杀了J·R”所播放的日期也能说对。

这个研究小组在确认了她的情况在科学上属于新发现后，给其取了一个名字叫做“超常记忆综合征”。随后，研究人员又找到了另外一些情况类似的人。

那么，人们不禁要问，是什么让这种“超常记忆”的人和我们一般人不同呢？研究这个问题是不是能告诉我们正常记忆的工作原理呢？

超长记忆综合征的根源可能存在于正常记忆的任何阶段。笼统地说，一个记忆的形成分为三个阶段：首先是编码阶段，接着是储存，然后是回忆。记忆超常的人在完成这三项任务时，比我们这些普通人的效率要高很多，当然也可能还有其他更让人奇怪的可能性。

AJ的超常记忆也可以用一种大脑策略的失败来解释，大脑用这个策略来帮助我们忘记那些我们不需要记忆的事情。哈佛大学的施艾特说：“忘记是我们大脑发育出来的清除无关或过时信息的一种策略。有效的忘记正是拥有一个完善功能性记忆的关键部分。”他说，当我们忘记一些有用的事情时，只是说明这个修剪系统运转得有点太好了。

在2001年出版的《记忆七重罪》一书中，施艾特描写了忘记的七种方式。施艾特认为，我们大脑中的每一个策略都有其适应的目的。忘记，为的是阻止我们储存平庸的、混乱的和过时的记忆。我们想记住现在的电话号码，而不是过去的旧号，以及我们今天在哪里停车，而不是上个星期在哪里停车。

超强记忆只记流水账？

显然，AJ的记忆工作方式与一般人不太一样。问题是为什么不一样？到目前为止，研究人员尚没有找到一个清楚的答案。但是有一个线索，一个和AJ类似的人叫做布拉德·威廉姆斯，他也有强迫性的性格。AJ和威廉姆斯都不是孤独症患者，可他们像某些孤独症专才一样对日期有着非同一般的兴趣。麦克高弗说：“这两个人都知道日历，说明这里面有注意力和关于日历的知识问题。”实际上，AJ的头脑里藏着一个心理的年月历，她自述这种日期是她“刚好就知道的”。

另外，AJ保持了32年记日记的习惯，并且说她“一直需要有这个秩序”。她和威廉姆斯都有好几年收集电视节目表的习惯。这些强迫性的策略可能帮助他们组织和加强这些记忆，这意味着他们不必特別去记忆，也不容易忘记。

然而，最关键的是，AJ的记忆虽然让人印象深刻，她并不是没有选择地像照相一样全部记忆。麦克高弗小组在对AJ做了几个小时的测试后，请她闭上眼睛，说一下研究人员穿的什么衣服，她竟然说不出。类似情况是，她也回忆不出研究小组一个月前测试她的日期。麦克高弗说：“她自传性的回忆，在不可思议的同时，也是有选择性的，在某些方面甚至是很平常的。”很明显的是，在对AJ进行的测试中，她记单词和识别人脸的成绩都很差，不仅如此，AJ在上学时就是一个成绩中等的学生，并没能把她的记忆天才应用在她的功课上。

威廉姆斯的记忆也有其局限性。身为兼职演员的他，还是需要在社区剧院里为他所表演的角色记台词，他自己说：“只有自传性的记忆力，对我似乎不费力气。”

施艾特和英国圣安德鲁大学的迈克尔·安德森都相信，这种看起来像先天能力的记忆才能可能与强迫性的反复回忆过去事件有很大关系。很可能AJ和威廉姆斯都从回忆自传的细节获得了很多满足，所以他们才变成了个人生活史的专家；他们对那些不感兴趣的事情就不会有很好的记忆储存。

美国佛罗里达州立大学的艾瑞信和其他一些研究人员指出，除此之外，还有很多人有记忆专长的例子。想一想，餐馆里的服务员要记住无数的菜单顺序，国际象棋大师只需扫一眼就能记住并码出棋盘上所有棋子的位置，而一些演员能记住莎士比亚的所有剧本。

艾瑞信说：“我们的研究工作已经在很大程度上得出结论，记忆的不同并不像是先天差别的结果，而更多是后天发展出来的技巧。”他认为，没有证据表明AJ和威廉姆斯的记忆技巧需要其他的解释。

麦克高弗却不同意这种超常记忆综合征很容易就这样解释的见解。他争论说：就算这些人有点强迫，也不能解释他们为什么能记住那么多。AJ也同意这种说法，并自述她的记忆是无意识的。但她指出一天里像这样的被迫温习要花去好几个小时。威廉姆斯也一样说他的记忆是不费力气的。麦克高弗补充说：“可能因为我们给这些人测试时，用的都是非常难的问题。所以在查看证据时，这些解释的可能性缩小了。”

记忆移植

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。

记忆突然卡壳之谜

记忆的形成好比把一个人的面孔和名字等信息联系在一起，然后储存起来；而记忆的读取好比你再次遇到这个人时，能想起来他叫什么。如果你突然想不起来他是谁，这可能是一种暂时性回忆障碍。

人们的各种精神现象离不开生理基础的支持，记忆也有其神经生理机制。在大脑中，相互关联记忆信息是如何被读取的，仍是现代神经生物学研究中的一个难题。最近，德国马克思—普朗克神经生物学院和法国巴黎高等工业物理化学学院科学家组成的一个国际联合小组，通过研究果蝇大脑对气味信息的回忆过程，向揭开记忆的读取机制迈出了重要一步。

具有读取功能的神经元

人类的大脑有1000亿个神经元，果蝇大脑内的神经元要少得多，虽然它们的大脑不能跟人脑相比，但在许多脑功能的基本原理上二者仍有许多共同之处。果蝇也有记忆能力，它们的大脑也能存储各种不同的信息和信息之间的联系，并能在较长时间内记住它们。

在实验中，研究人员采用了传统的条件反射训练，让果蝇把一种特殊的气味和温和的电流刺激联系在一起。训练只重复了一次，果蝇就记住了，再遇到这种气味会马上逃开。这次实验中的关键是，科学家们利用一種特殊的基因技术，改变了细胞周围的环境，从而使某个特定的神经细胞丧失活性。当他们使一种称为MB-V2的神经细胞丧失活性时，果蝇的其他行为将没有改变，只有在回想某个关联记忆时，才会显出不同。

实验结果表明，MB-V2神经细胞与记忆“读取”路径有关，被认为是负责回想关联记忆的主体，而它们对于把气味和电流刺激联系在一起的能力，即形成稳定记忆的能力作用不大。

改变记忆处理的路径

根据以前的研究，研究人员知道果蝇处理气味信息的脑功能区在脑侧角。但它们为何会对某种气味产生回避行为，此过程中的条件机制尚不清楚。为了找出与气味记忆读取相关的神经细胞，研究人员对果蝇的大脑进行了结构和功能筛查。

他们发现，在果蝇脑中有一个叫做蘑菇体的特殊位置，不愉快的嗅觉记忆在这里形成。这里会对各种气味信息给出一个或正或负的评价值，当把一种中性的气味与电流刺激的负面感受联系在一起时，就形成了一种令其厌恶的气味记忆。

而在记忆读取时，要求蘑菇体输出指令，MB-V2神经细胞能接受来自蘑菇体的信息，再反过来传给侧角的神经细胞。MB-V2是一种类胆碱输出神经元，从蘑菇体垂页突出伸向上原脑中部和侧角。附加相关条件（如电流刺激）后，MB-V2对气味的反应被明显修改。经过侧角信息处理后，就会出现本能地躲避或靠近气味的行为。当果蝇的MB-V2神经细胞丧失活性后，会对这种气味泰然自若。

研究人员表示，脑侧角会本能地对驱虫剂的气味起反应，而在记忆读取过程中，MB-V2神经细胞形成了与本能气味回避相关联的气味路径。它对短期和长期记忆的读取都非常关键，但并不负责形成和强化记忆。

鉴别出这些细胞，并确定它们在记忆读取过程中的作用，是研究记忆如何指导动物行为方面的一个重要的里程碑。研究人员第一次证明了这种转换路径的功能，此前的气味记忆通过这种转换路径，导致了与回避行为相联的记忆读取。也许有一天，科学家将能解释为什么我们的大脑会出现突然卡壳这种现象，这也是开发治疗记忆缺失药物的重要前提。