Sora
經(jīng)驗和記憶是密不可分的,直到最近一篇關(guān)于完全利用人工制造記憶的報告出爐。
研究者們通過繪制實驗動物所形成的大腦回路,反向制造出了特定的記憶。然后,他們以自然記憶的模式刺激腦細胞,來“訓(xùn)練”另一只動物。這樣就創(chuàng)造出了一段人工記憶,它以一種與自然記憶無法區(qū)分的方式,被留存和回憶。
記憶對個人的身份感至關(guān)重要。
這項研究意義非凡,因為它證明了通過操縱大腦中的特定回路,記憶可以與經(jīng)驗分開,并在完全沒有真實體驗的情況下形成。這種記憶可以通過真實環(huán)境中適當(dāng)?shù)母泄倬€索來觸發(fā)。
該研究為記憶如何在大腦中形成,提供了一些基本理解,其中包含了記憶的轉(zhuǎn)移、修復(fù)增強和擦除。那些在記憶障礙中掙扎的人,和那些無法從經(jīng)久不衰的創(chuàng)傷記憶中走出來的人,可能會從這項研究中受益。
最近的研究發(fā)現(xiàn),通過訓(xùn)練老鼠將特定氣味(櫻花香味)與足部電擊聯(lián)系起來,可以形成自然記憶。
在實驗中,它們要穿過矩形測試室,到達注入了不同氣味的測試室另一端,從中學(xué)會避開某種氣味。其中,香芹籽香味來自一種名為香芹酮的化學(xué)物質(zhì),而櫻花香味來自另一種化學(xué)物質(zhì)苯乙酮。研究人員發(fā)現(xiàn),苯乙酮可以在離散型嗅覺神經(jīng)細胞上激活特定類型的受體。
然后,他們轉(zhuǎn)而研究另一種復(fù)雜的技術(shù)—光遺傳學(xué),以激活嗅覺神經(jīng)細胞。光敏蛋白被用于刺激特定神經(jīng)元,以響應(yīng)通過手術(shù)植入的光纖傳遞到動物大腦的光。研究人員使用了僅對苯乙酮敏感的轉(zhuǎn)基因動物,通過將足部電擊與對苯乙酮敏感的嗅覺神經(jīng)的光刺激配對,讓動物將電擊與嗅覺神經(jīng)的活動聯(lián)系了起來。于是,這些老鼠學(xué)會了避開櫻花的氣味。
這些初步實驗顯示,動物不需要實際體驗氣味來記住該氣味與足部電擊之間的聯(lián)系。但這并不是一個完全“人造”的記憶,因為電擊的感覺仍然是非常真實的。
為了構(gòu)建完全由人工制造的記憶,科學(xué)家們同樣需要以模仿足部電擊引起的神經(jīng)活動的方式刺激大腦。
為了創(chuàng)造真正的人造記憶,研究人員需要以刺激嗅覺感受神經(jīng)的方式,刺激腹側(cè)被蓋區(qū)。他們用光刺激嗅覺受體,來模擬櫻花的氣味,然后刺激腹側(cè)被蓋區(qū),模仿令實驗鼠厭惡的足部電擊。
由此,這些動物的腦海,有了并不存在的“記憶”。它們對從未遇到過的氣味進行了反應(yīng),避開了它們從未受到過的電擊。
很長一段時間以來,大腦中的記憶是如何形成的—以及大腦中伴隨著記憶形成的物理變化,一直是個謎。
在這項研究中,導(dǎo)致新記憶形成的對特定大腦區(qū)域的電刺激,同時也激活了已知的參與記憶形成的其他大腦區(qū)域,包括被稱為基底外側(cè)杏仁核的區(qū)域。
因為神經(jīng)細胞通過突觸的連接彼此通信,所以科學(xué)家們假設(shè),突觸活動的變化導(dǎo)致了記憶的形成。
在海蛞蝓中,研究人員可以從經(jīng)歷過某段體驗的個體中提取RNA。RNA包含與記憶相關(guān)的動物神經(jīng)中產(chǎn)生的蛋白質(zhì)代碼,從而將記憶從一個個體轉(zhuǎn)移到另一個個體。
在記憶轉(zhuǎn)移的實驗中,會采用受過訓(xùn)練的動物。而在光遺傳學(xué)研究中,與記憶相關(guān)的電活動模式,是在小鼠腦內(nèi)重新建立的。這是關(guān)于人工制造記憶的第一份報告。
對記憶的研究和為操縱記憶的努力進展迅速。在美國國防高級研究計劃局(DARPA)的支持下,研究人員開發(fā)了一種“記憶假體”,旨在通過電子刺激人腦中的記憶中心,來增強記憶的形成與回憶。
加州大學(xué)洛杉磯分校的生物學(xué)家David Glanzman將一只海蛞蝓的R N A 注入另一只海蛞蝓,從而創(chuàng)建了人工記憶
這份報告中用來創(chuàng)造人工記憶的方法,并不會很快在人類中使用。
相比之下,使用被稱為“永恒陽光”—以好萊塢電影《美麗心靈的永恒陽光》命名的藥物(zeta抑制肽,或ZIP)來進行的記憶擦除,可以用來治療慢性疼痛。
這些努力背后有合法的動機。記憶被稱為“靈魂的抄寫員”,它是個人歷史的源泉。有些人可能會尋求恢復(fù)丟失或部分丟失的記憶。其他人,例如那些患有創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙或慢性疼痛的人,可能會試圖通過擦除記憶來尋求對創(chuàng)傷的緩解。
這份報告中用來創(chuàng)造人工記憶的方法,并不會很快在人類中使用:沒有人像實驗中使用的動物一樣經(jīng)過轉(zhuǎn)基因手術(shù),也不可能接受多次植入光纖電纜和病毒注射。然而,隨著技術(shù)和策略的發(fā)展,操縱人類記憶的可能性變得更加真實。
創(chuàng)造人工記憶使我們更加了解記憶是如何形成的,并最終可以幫助理解和治療像阿爾茨海默病這樣的可怕疾病。
記憶是人類的核心。我們需要保持警惕,確保任何“操縱”都是道德的。