能否“刪除”記憶？

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：洗去人在特定階段的記憶，就像那些事情從未發生過一樣。

當然，這些情節只是假想；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《神經元》（Neuron）雜志上，巴西和阿根廷的神經學家發表了一篇研究報告，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現，老鼠大腦中以BDNF蛋白質為代表的一些分子，可以起到調整和保留記憶的作用。如果破壞這些蛋白質分子，那些支持長期記憶的神經細胞便可能被“瓦解”，從而導致老鼠的部分記憶被“刪除”。

BDNF（Brain-Derived Neurotrophic Factor）的全稱是“腦衍生神經生長因子”。科學家早在2002年就發現，這種蛋白質可以促進腦神經的生長及神經網絡的聯系。借助這個發現，那些試圖對記憶實施“刪除”的人，也許會有更科學的目標。

目標海馬體

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，一位美國醫生埃文卡梅隆（Ewen Cameron）的研究，曾引起美國中央情報局（CIA）特工的注意。卡梅隆使用的通過強烈刺激改變病人現有行為模式的方法，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，因為即便是對病人，這種方法也是不人道的。該試驗在秘密進行了20年后，于1978年被曝光。而后，這樣的試驗轉而改用化學方法，僅限于在動物身上進行。

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密。不過有傳聞說，美國、以色列、俄羅斯等國的情報部門都已經在測試類似藥物的效能。事實上，此前不少科學家都已經在小鼠身上，證實了“刪除”記憶的可能性。

2006年8月，美國《科學》雜志發表了紐約州立大學的神經學家托德薩克特（Todd Sacktor）領導的一項研究。他們通過注射藥物削弱小鼠腦部海馬體內的細胞之間的聯系，成功地消除了小鼠對某種學習的記憶。

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

傳統上，科學家認為它擔當著關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記憶獲取的困難，比如導致小白鼠忘記了學到的技能。

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

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。

巴西和阿根廷科學家最新的發現，目標依然在海馬區。他們在發表的論文中說，持續性是“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化為長時記憶。

根據信息加工的特點，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，只有經過特別處理的才能進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、單詞或數字；而且，如果不能在1分鐘內轉化為長時記憶，它會在5到10分鐘內忘掉。

科學家們發現，在12小時的技能學習后，小鼠大腦中海馬區出現了BDNF主導形成的蛋白質。也就是說，BDNF蛋白質很可能是大腦中長時記憶形成的關鍵。

因此，如果能開發出可以破壞這些蛋白質分子的藥物，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行心理恢復治療。

記憶深處

英國開放大學（Open University）大腦與行為學研究室的斯蒂文羅斯教授（Steven Rose）接受《財經》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：外部的刺激在大腦中引起一系列化學變化，這也就是其發生機理的分子基礎。但是由于科學上的困難程度，人類對于記憶的認識一直停留在宏觀層面，沒能到達記憶的基礎；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《學習與記憶》雜志上，歐洲分子生物學實驗室的科學家發表論文，第一次在分子層面上分析了活體小鼠的記憶工作模式，并發現了其學習過程中的一種關鍵分子發生作用的信號通道。

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

“這第一次證明了，學習和‘長時強化’過程有著同樣的分子基礎。”共同進行這項研究的西班牙塞維利亞大學的何塞加西亞（Jose Delgado-Garcia）教授指出。

中國科學院神經科學研究所章曉輝博士告訴《財經》記者，記憶的過程，實質上就是外部環境對大腦產生刺激，首先在大腦內相關功能區內生成編碼外界信息的某種神經細胞電活動；這種特定模式的電活動的一次發生或重復發生，可以改變神經元之間的信息通信能力，使發生在神經細胞之間通信的基本結構——神經突觸——上的傳遞效能被增強或者減弱。

這種電活動，也可改變神經細胞的信息整合和輸出效能。控制這些電活動的機制，就是形成短時記憶的機制。

“神經細胞電活動也可更進一步地，導致某些特定的功能分子的變化；這些在結構組成上的特定變化被維持下來，就可形成長時記憶。”章曉輝說。

長時強化，實際上就是神經細胞經歷反復、強烈的電信號刺激，而導致持續性的改變的過程。在這一過程中，海馬區負責把外界的感官信號，翻譯成為神經細胞可以接受的信號。而經過“刪除”某種基因，使得海馬區表面缺乏TrkB分子，小鼠就無法啟動產生PLCg蛋白的關鍵反應。對這些小鼠來說，長時間的刺激無法有效地傳導給神經細胞，也就無法將學習成果最終轉化成長時記憶。

牽一發動全身

根據現有理論，海馬區受損的患者可能喪失學習能力，但是對過去的記憶往往得以保留；而大腦某個功能區受損的患者，則可能相應喪失某種記憶。不同種類的記憶，顯然和大腦中不同的功能區域有關。

不過，羅斯在接受《財經》記者采訪時強調，這并不表示不同種類的記憶，由不同的區域負責。大腦作為一個整體，和所有關于學習與記憶的過程都互相關聯。例如，海馬區負責認知的學習，杏仁核與情緒記憶有關，記憶的讀取和下側皮質有關。記憶過程，遠不像使用“儲藏柜”那樣簡單。

人類對如此眾多的分子，如何形成復雜的分子網絡并協同工作等機制，迄今仍不十分清楚。并且，由于技術的限制，現在我們對記憶機制的研究，往往大多局限于研究層次中的分子和系統行為這兩端上。目前的神經科學研究結果，仍不能完全確定一個分子在學習記憶中的作用。

章曉輝博士也對《財經》記者表示，記憶不但需要許多相關分子的參與，需要大腦在細胞、環路結構、神經網絡及其系統等層次上的協同機制，同時也與情緒和精神相關。

對于人體這個復雜的系統而言，感知能力、注意集中的程度、興奮程度以及情緒狀態等，都有可能影響人的學習和記憶能力。而任何能夠影響到上述幾種狀態的因素，都會同樣影響人的學習和記憶，甚至導致遺忘癥狀的出現。

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

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

在這些被發現的分子中，既包括腦內神經遞質和及其合成相關的酶、細胞膜上的遞質受體，以及離子通道、神經營養因子、細胞內重要的活性酶和轉錄因子，也有細胞外介質中相關分子等等。這些生物分子涉及諸多細胞活動，或許缺失其中任何一種分子，都能改變某種學習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》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；如果說從哲學角度對意識問題進行思辨，有使我們陷入“文字游戲”或者循環解釋的可能，那么對意識問題的實驗科學探索，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》所強調的，無論是消除或者創造某種特定的記憶，對人類來說目前都還是幻想。要真正達到這個目的，可能還要上百年甚至上千年的時間。