正在美國全國廣播公司（NBC）熱播的電視劇集《英雄》（Heroes）中，每個主人公都擁有一些常人所不具備的超凡能力。比如，男主角霍金斯（D L Hawkins）就有一項令人顫栗的本領(lǐng)：洗去人在特定階段的記憶，就像那些事情從未發(fā)生過一樣。

當(dāng)然，這些情節(jié)只是假想；不過，它再次提出了人類在審視自身時一個悠久的疑問——我們靠什么認(rèn)識自己和自己的過去？是什么讓大腦留下了記憶？

在1月18日出版的美國《神經(jīng)元》（Neuron）雜志上，巴西和阿根廷的神經(jīng)學(xué)家發(fā)表了一篇研究報告，也許能為我們破解這個謎題帶來新的曙光。

該研究小組通過長期研究發(fā)現(xiàn)，老鼠大腦中以BDNF蛋白質(zhì)為代表的一些分子，可以起到調(diào)整和保留記憶的作用。如果破壞這些蛋白質(zhì)分子，那些支持長期記憶的神經(jīng)細(xì)胞便可能被“瓦解”，從而導(dǎo)致老鼠的部分記憶被“刪除”。

BDNF（Brain-Derived Neurotrophic Factor）的全稱是“腦衍生神經(jīng)生長因子”?？茖W(xué)家早在2002年就發(fā)現(xiàn)，這種蛋白質(zhì)可以促進(jìn)腦神經(jīng)的生長及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系。借助這個發(fā)現(xiàn)，那些試圖對記憶實施“刪除”的人，也許會有更科學(xué)的目標(biāo)。

目標(biāo)海馬體

一段痛苦的感情，一則敏感的信息，一種難以動搖的信仰，都會成為每個人自己或是他的敵人希望消除的記憶。

早在50年前，一位美國醫(yī)生埃文卡梅?。‥wen Cameron）的研究，曾引起美國中央情報局（CIA）特工的注意?？仿∈褂玫耐ㄟ^強(qiáng)烈刺激改變病人現(xiàn)有行為模式的方法，讓他們意識到，也許可以利用這種方法對人“洗腦”。于是，“高壓電擊”、“長篇教誨”和“催眠”等，成為中情局最早實施“洗腦”的方法。

這種方法從一開始就受到諸多指責(zé)，因為即便是對病人，這種方法也是不人道的。該試驗在秘密進(jìn)行了20年后，于1978年被曝光。而后，這樣的試驗轉(zhuǎn)而改用化學(xué)方法，僅限于在動物身上進(jìn)行。

對用于抑制或消除記憶的藥物的研究，一直是中央情報局的最高機(jī)密。不過有傳聞?wù)f，美國、以色列、俄羅斯等國的情報部門都已經(jīng)在測試類似藥物的效能。事實上，此前不少科學(xué)家都已經(jīng)在小鼠身上，證實了“刪除”記憶的可能性。

2006年8月，美國《科學(xué)》雜志發(fā)表了紐約州立大學(xué)的神經(jīng)學(xué)家托德薩克特（Todd Sacktor）領(lǐng)導(dǎo)的一項研究。他們通過注射藥物削弱小鼠腦部海馬體內(nèi)的細(xì)胞之間的聯(lián)系，成功地消除了小鼠對某種學(xué)習(xí)的記憶。

位于大腦中央、顳葉內(nèi)側(cè)具有彎曲形狀的一對海馬（hippocampus），是大腦邊緣系統(tǒng)的一部分。

傳統(tǒng)上，科學(xué)家認(rèn)為它擔(dān)當(dāng)著關(guān)于記憶以及空間定位的作用，它也被定位為處理記憶存儲和獲取的中樞；這個部位的缺陷必然引發(fā)記憶獲取的困難，比如導(dǎo)致小白鼠忘記了學(xué)到的技能。

人類對海馬體重要性的認(rèn)識，最早是從“H.M.”病人開始的。上個世紀(jì)50年代，醫(yī)生對一個名字縮寫為“H.M.”的16歲的癲癇病人實施了手術(shù)，他的兩側(cè)包括海馬在內(nèi)的顳葉部分都被摘除。之后他們驚奇地發(fā)現(xiàn)，手術(shù)后病人雖然能和正常人一樣很快學(xué)會復(fù)雜的操作，但事后卻不記得操作規(guī)則和程序。這個病人只能清楚地回憶手術(shù)前的事件和場景，而對之后發(fā)生的一切毫無印象。

此后，對這個病人近30年的跟蹤研究，以及其它相似的動物研究都表明，大腦的海馬和顳葉聯(lián)合皮層對人類和靈長類動物的記憶具有重要的意義。

巴西和阿根廷科學(xué)家最新的發(fā)現(xiàn)，目標(biāo)依然在海馬區(qū)。他們在發(fā)表的論文中說，持續(xù)性是“長時記憶”最大的特征，而要理解長時記憶，必須了解短時記憶如何轉(zhuǎn)化為長時記憶。

根據(jù)信息加工的特點，記憶可以分成三個階段，即感知記憶、短時記憶和長時記憶。首先由感覺器官獲得短暫保留的信息，這個過程往往持續(xù)0.25到2秒；但這一記憶很容易被取代或者自行消退，只有經(jīng)過特別處理的才能進(jìn)入記憶的下一個階段——短時記憶。

短時記憶可以讓信息在意識中暫時掌握，但其容量往往只有幾個音節(jié)、單詞或數(shù)字；而且，如果不能在1分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)化為長時記憶，它會在5到10分鐘內(nèi)忘掉。

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，在12小時的技能學(xué)習(xí)后，小鼠大腦中海馬區(qū)出現(xiàn)了BDNF主導(dǎo)形成的蛋白質(zhì)。也就是說，BDNF蛋白質(zhì)很可能是大腦中長時記憶形成的關(guān)鍵。

因此，如果能開發(fā)出可以破壞這些蛋白質(zhì)分子的藥物，也許就可以消除記憶，從而幫助對抑郁癥患者或暴力事件受害者等進(jìn)行心理恢復(fù)治療。

記憶深處

英國開放大學(xué)（Open University）大腦與行為學(xué)研究室的斯蒂文羅斯教授（Steven Rose）接受《財經(jīng)》記者采訪時表示，出于不同的研究目的，記憶可以分成很多不同的種類。除了短時記憶和長時記憶，還有外顯記憶和內(nèi)隱記憶等。

所謂記憶，實際上就是外部信息在大腦中的存儲和再現(xiàn)：外部的刺激在大腦中引起一系列化學(xué)變化，這也就是其發(fā)生機(jī)理的分子基礎(chǔ)。但是由于科學(xué)上的困難程度，人類對于記憶的認(rèn)識一直停留在宏觀層面，沒能到達(dá)記憶的基礎(chǔ)；而且，一旦需要通過解剖了解實驗動物大腦的變化，必然傷及它們的生命，使得研究缺乏連貫性。

在今年1月5日出版的《學(xué)習(xí)與記憶》雜志上，歐洲分子生物學(xué)實驗室的科學(xué)家發(fā)表論文，第一次在分子層面上分析了活體小鼠的記憶工作模式，并發(fā)現(xiàn)了其學(xué)習(xí)過程中的一種關(guān)鍵分子發(fā)生作用的信號通道。

位于意大利蒙特雷東多的歐洲分子生物學(xué)實驗室小鼠研究室，是歐洲科學(xué)家從事小鼠研究的中心。這里的科學(xué)家在對于如何把熟悉的刺激變成長期記憶的“長時強(qiáng)化”（long-term potentiation，LTP）過程的研究中發(fā)現(xiàn)，小鼠大腦海馬區(qū)表面神經(jīng)細(xì)胞上的一種稱為“TrkB”的感受器分子，對于一種叫“PLCg”的蛋白的形成有關(guān)鍵的作用。小鼠一旦缺乏TrkB分子，就不再具備學(xué)習(xí)的能力。這也許表明，TrkB和PLCg這兩種分子，對于激發(fā)“長時強(qiáng)化”過程起著關(guān)鍵的作用。

“這第一次證明了，學(xué)習(xí)和‘長時強(qiáng)化’過程有著同樣的分子基礎(chǔ)。”共同進(jìn)行這項研究的西班牙塞維利亞大學(xué)的何塞加西亞（Jose Delgado-Garcia）教授指出。

中國科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所章曉輝博士告訴《財經(jīng)》記者，記憶的過程，實質(zhì)上就是外部環(huán)境對大腦產(chǎn)生刺激，首先在大腦內(nèi)相關(guān)功能區(qū)內(nèi)生成編碼外界信息的某種神經(jīng)細(xì)胞電活動；這種特定模式的電活動的一次發(fā)生或重復(fù)發(fā)生，可以改變神經(jīng)元之間的信息通信能力，使發(fā)生在神經(jīng)細(xì)胞之間通信的基本結(jié)構(gòu)——神經(jīng)突觸——上的傳遞效能被增強(qiáng)或者減弱。

這種電活動，也可改變神經(jīng)細(xì)胞的信息整合和輸出效能?？刂七@些電活動的機(jī)制，就是形成短時記憶的機(jī)制。

“神經(jīng)細(xì)胞電活動也可更進(jìn)一步地，導(dǎo)致某些特定的功能分子的變化；這些在結(jié)構(gòu)組成上的特定變化被維持下來，就可形成長時記憶?！闭聲暂x說。

長時強(qiáng)化，實際上就是神經(jīng)細(xì)胞經(jīng)歷反復(fù)、強(qiáng)烈的電信號刺激，而導(dǎo)致持續(xù)性的改變的過程。在這一過程中，海馬區(qū)負(fù)責(zé)把外界的感官信號，翻譯成為神經(jīng)細(xì)胞可以接受的信號。而經(jīng)過“刪除”某種基因，使得海馬區(qū)表面缺乏TrkB分子，小鼠就無法啟動產(chǎn)生PLCg蛋白的關(guān)鍵反應(yīng)。對這些小鼠來說，長時間的刺激無法有效地傳導(dǎo)給神經(jīng)細(xì)胞，也就無法將學(xué)習(xí)成果最終轉(zhuǎn)化成長時記憶。

牽一發(fā)動全身

根據(jù)現(xiàn)有理論，海馬區(qū)受損的患者可能喪失學(xué)習(xí)能力，但是對過去的記憶往往得以保留；而大腦某個功能區(qū)受損的患者，則可能相應(yīng)喪失某種記憶。不同種類的記憶，顯然和大腦中不同的功能區(qū)域有關(guān)。

不過，羅斯在接受《財經(jīng)》記者采訪時強(qiáng)調(diào)，這并不表示不同種類的記憶，由不同的區(qū)域負(fù)責(zé)。大腦作為一個整體，和所有關(guān)于學(xué)習(xí)與記憶的過程都互相關(guān)聯(lián)。例如，海馬區(qū)負(fù)責(zé)認(rèn)知的學(xué)習(xí)，杏仁核與情緒記憶有關(guān)，記憶的讀取和下側(cè)皮質(zhì)有關(guān)。記憶過程，遠(yuǎn)不像使用“儲藏柜”那樣簡單。

人類對如此眾多的分子，如何形成復(fù)雜的分子網(wǎng)絡(luò)并協(xié)同工作等機(jī)制，迄今仍不十分清楚。并且，由于技術(shù)的限制，現(xiàn)在我們對記憶機(jī)制的研究，往往大多局限于研究層次中的分子和系統(tǒng)行為這兩端上。目前的神經(jīng)科學(xué)研究結(jié)果，仍不能完全確定一個分子在學(xué)習(xí)記憶中的作用。

章曉輝博士也對《財經(jīng)》記者表示，記憶不但需要許多相關(guān)分子的參與，需要大腦在細(xì)胞、環(huán)路結(jié)構(gòu)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其系統(tǒng)等層次上的協(xié)同機(jī)制，同時也與情緒和精神相關(guān)。

對于人體這個復(fù)雜的系統(tǒng)而言，感知能力、注意集中的程度、興奮程度以及情緒狀態(tài)等，都有可能影響人的學(xué)習(xí)和記憶能力。而任何能夠影響到上述幾種狀態(tài)的因素，都會同樣影響人的學(xué)習(xí)和記憶，甚至導(dǎo)致遺忘癥狀的出現(xiàn)。

因此，想在大腦中改變或者清除記憶，往往是“牽一發(fā)而動全身”。從科學(xué)的角度來說，很難做到通過某種電擊或注射一頂化學(xué)物質(zhì)，只導(dǎo)致記憶突然喪失，而不引起神經(jīng)系統(tǒng)其他功能的改變。

近年來，采用轉(zhuǎn)基因或基因剔除（gene knockout）等分子生物學(xué)技術(shù)，可以在動物腦內(nèi)的記憶連接環(huán)路中，特異性地增強(qiáng)或消除某一分子的表達(dá)，從而來觀察這些基因操作后動物學(xué)習(xí)記憶的改變。通過研究，科學(xué)家們已知的就有近百種分子，參與和影響學(xué)習(xí)記憶過程。

在這些被發(fā)現(xiàn)的分子中，既包括腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)和及其合成相關(guān)的酶、細(xì)胞膜上的遞質(zhì)受體，以及離子通道、神經(jīng)營養(yǎng)因子、細(xì)胞內(nèi)重要的活性酶和轉(zhuǎn)錄因子，也有細(xì)胞外介質(zhì)中相關(guān)分子等等。這些生物分子涉及諸多細(xì)胞活動，或許缺失其中任何一種分子，都能改變某種學(xué)習(xí)能力和記憶貯存讀取。

人類對于記憶的研究，實際上最大的困難仍在于“記憶屬于人本身”，而不是客觀的個體。

中科院心理所羅勁研究員在接受《財經(jīng)》記者采訪時說，人類對自我的研究，往往陷入“以意識研究意識”的困境；如果說從哲學(xué)角度對意識問題進(jìn)行思辨，有使我們陷入“文字游戲”或者循環(huán)解釋的可能，那么對意識問題的實驗科學(xué)探索，似乎也并不能避免“只見樹木不見森林”的困境。

或許正如羅斯教授對《財經(jīng)》所強(qiáng)調(diào)的，無論是消除或者創(chuàng)造某種特定的記憶，對人類來說目前都還是幻想。要真正達(dá)到這個目的，可能還要上百年甚至上千年的時間。