記憶的新機(jī)制

袁越

2018年5月14日上線的美國(guó)神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)附屬電子刊物eNeuro刊登了一篇論文，得出結(jié)論說(shuō)記憶是可以移植的。消息傳開(kāi)后引起了很多人的興趣，因?yàn)榇饲爸挥锌苹眯≌f(shuō)里才會(huì)有類似的情節(jié)，比如《黑客帝國(guó)》里的主人公曾經(jīng)通過(guò)記憶移植軟件讓自己迅速掌握了開(kāi)飛機(jī)的技能。

這篇論文的作者是美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）的大衛(wèi)·格蘭茲曼（David Glanzman）教授，他和同事們訓(xùn)練一批海兔（一種海洋軟體動(dòng)物）學(xué)會(huì)了躲避電擊，然后從訓(xùn)練過(guò)的海兔腦袋里提取出RNA，將其注射進(jìn)另一批未經(jīng)訓(xùn)練的海兔大腦之中，后者竟然立刻就學(xué)會(huì)了這項(xiàng)技能，似乎前者對(duì)于電擊的恐怖記憶被移植給了后者。

這篇論文及其結(jié)論遭到了很多人的質(zhì)疑，一部分反對(duì)者認(rèn)為，海兔的神經(jīng)系統(tǒng)太過(guò)簡(jiǎn)單，這個(gè)實(shí)驗(yàn)很難用在人類身上，沒(méi)有價(jià)值；另一部分反對(duì)者認(rèn)為，對(duì)電擊的恐懼不能算是真正的神經(jīng)記憶，很有可能只是一種簡(jiǎn)單的生理反應(yīng)。

支持者則相信，這篇論文顛覆了現(xiàn)有的理論，將會(huì)給腦神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域帶來(lái)天翻地覆的變化。

眾所周知，大腦是最難研究的人體器官，人腦的各種高級(jí)功能當(dāng)中最棘手的難題就是記憶的儲(chǔ)存方式。如果這個(gè)問(wèn)題被解決了，不但可以攻克阿爾茲海默氏癥等和記憶力喪失有關(guān)的不治之癥，而且還有助于解答一個(gè)困擾了人類很多年的哲學(xué)問(wèn)題，那就是人類的自我意識(shí)到底是怎么形成的。

早年間人們相信記憶可以分成一個(gè)個(gè)基本單元，分別儲(chǔ)存在某個(gè)被稱為“印痕”（Engram）的腦組織之內(nèi)。可惜科學(xué)家們找了幾十年都沒(méi)有找到這個(gè)“印痕”，于是有人開(kāi)始懷疑這個(gè)理論的正確性。

隨著大腦掃描技術(shù)的出現(xiàn)，尤其是高精度的功能性核磁共振掃描技術(shù)（fMRI）出現(xiàn)后，科學(xué)家們逐漸意識(shí)到記憶并不是儲(chǔ)存在某個(gè)微小的特定區(qū)域內(nèi)，而是儲(chǔ)存在若干神經(jīng)元組成的神經(jīng)微網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。比如，當(dāng)實(shí)驗(yàn)小鼠經(jīng)過(guò)訓(xùn)練獲得某種記憶后，小鼠大腦內(nèi)的一大片區(qū)域都被激活了。

再后來(lái)，科學(xué)家們掌握了激活（或者抑制）單個(gè)神經(jīng)元的方法，并利用這項(xiàng)技術(shù)把負(fù)責(zé)儲(chǔ)存簡(jiǎn)單記憶的神經(jīng)微網(wǎng)絡(luò)精確地畫(huà)了出來(lái)。有幾家實(shí)驗(yàn)室甚至可以通過(guò)不同頻段的光照來(lái)激活（或者抑制）特定的神經(jīng)微網(wǎng)絡(luò)，增強(qiáng)（或者消除）小鼠對(duì)某件事的記憶力。

這里所說(shuō)的神經(jīng)微網(wǎng)絡(luò)指的是神經(jīng)元之間的連接方式。一部分科學(xué)家認(rèn)為，記憶的形成就是現(xiàn)有連接方式的加強(qiáng)，另一部分科學(xué)家則相信，記憶的形成源于新的連接方式的建立。雖然細(xì)節(jié)有爭(zhēng)議，但大家都相信記憶是儲(chǔ)存在神經(jīng)元連接方式之中的。如果這個(gè)說(shuō)法是正確的，那么記憶的移植和恢復(fù)就會(huì)變得格外困難，因?yàn)槊總€(gè)人大腦內(nèi)的神經(jīng)元都是不同的，連接方式自然也是不同的，不但無(wú)法通用，而且一旦丟失就再也恢復(fù)不了了。

格蘭茲曼這篇論文的革命性就在這里。他證明記憶并不是儲(chǔ)存于神經(jīng)元之間的連接方式上，而是儲(chǔ)存于遺傳物質(zhì)之中。他相信RNA通過(guò)某種特定方式改變了神經(jīng)元細(xì)胞核之中的DNA，記憶其實(shí)是儲(chǔ)存在DNA之中的。只有這樣，記憶才可以在不同個(gè)體之間相互傳遞。

格蘭茲曼屬于少數(shù)派，他的這套理論并沒(méi)有被主流科學(xué)家認(rèn)可，但確實(shí)有越來(lái)越多的證據(jù)證明他的理論也許有一定的道理。比如耶路撒冷大學(xué)的幾名科學(xué)家通過(guò)分析小鼠大腦內(nèi)的基因表達(dá)，發(fā)現(xiàn)不同的記憶類型對(duì)應(yīng)著不同的表達(dá)模式，他們甚至可以通過(guò)分析基因表達(dá)模式倒推出小鼠究竟記住了什么，是興奮的感覺(jué)還是恐懼的回憶。

如果這一理論最終被證明是正確的，那么人類就真的有可能通過(guò)基因療法來(lái)治療失憶癥，甚至定向消除某種不愉快的記憶。