在好萊塢超現實大片《盜夢空間》中,人們可以將一些偽造記憶植入某人大腦。現在,有科研團隊正在利用小鼠實驗尋找“植入偽造記憶”的方法,并取得了一定進展。
在好萊塢超現實大片《盜夢空間》中,技術達人可以植入一些根本不存在的記憶到某人大腦。現在,有兩組科研團隊正在尋找“植入偽造記憶”的方法,并將取得的進展發表在近期的《自然》和《科學》上,他們分別來自麻省理工學院和加州大學。電影是以植入夢境為手段,而現實研究以神經細胞為基礎。
讓記憶“閃回”
我們想象一下這個場景:你去香格里拉旅游,記住了那里的湖光山色與花香。回到都市后,通過光線刺激你腦中與香格里拉之旅有關的記憶部分,這時大腦中會重現那里的景致,仿佛故地重游—般。這就是復旦大學腦科學研究所副研究員張嘉漪對“人工記憶重現”給出的科幻型描述。
事實上,如此精妙的人工記憶重現尚未出現,不過—項由諾貝爾獎獲得者、麻省理工學院利川根進(SUSUmuTonegawa)教授領銜的研究為其帶來可能。
在實驗中,電擊給予小鼠驚嚇刺激,小鼠的一組神經細胞會產生相應活動,將其記錄下來。隨后,用光線取代電擊,刺澈之前標記過的神經細胞。這時小鼠產生同電擊一樣的身體反應:停止不動,整個“呆掉了”。也就是說,小鼠受到電擊后的驚嚇記憶被重新“開啟”了。
“我們沒有植入偽造記憶,盡管這聽起來很‘勁爆’。”此項目研究人員、利川根進團隊劉旭博士告訴記者,“我們找到了大腦中儲存某個特定事件的細胞,然后用激光激活它,以此使小鼠“情不自禁”地回憶起某段經歷。嚴格地說,我們沒有偽造一個根本不存在的記憶,而是控制記憶的‘閃回’。”
混合記憶讓小鼠恐懼
無獨有偶,另一項由加州大學神經科學家馬克·馬伊福爾德(MarkMayford)主持的研究也被冠以現實版的“盜夢空間”。從概念上說,這兩項研究確實有相似之處。巧合的是,它們在同一個星期被分別發表在《自然》與《科學》雜志上。
在馬克團隊的實驗中,小鼠被單獨放置在具有特殊顏色與氣味的盒子中,神經細胞形成對這一環境的記憶。而這一記憶在特異性藥物刺激下會被重新激活。
接著,研究員把小鼠放入與前一個盒子完全不同的環境中,在電擊它的同時,向其腦部注射藥物使它想起第一個盒子的顏色與氣味。
實驗結果顯示:最終令小鼠恐懼戰栗的是前后兩個盒子顏色與氣味的混合感。這也正是令人震驚之處。張嘉漪表示,這個實驗實現了記憶的疊加,產生了一個在自然條件下無法產生的記憶。因此,與記憶重現相比,它更接近于“植入偽造記憶”。
不過,它與真正意義上的“偽造記憶”還是不—樣。北京師范大學認知神經科學與學習實驗室研究員劉超認為,小鼠對于先后兩個盒子的記憶不是憑空而來的,它們的氣味、顏色實實在在地被小鼠感知到了。實驗只是通過藥物使記憶混合起來。
“如果能讓小鼠對完全沒有印象的盒子產生記憶,才算真正意義上的‘植入記憶’。不過,目前這種記憶的混合也已經很神奇了。”劉超說。
離真正的“盜夢空間”還有多遠?
張嘉漪認為,盡管目前這兩項研究都沒有完全做到將偽造記憶植入大腦,只是會朝這一方向發展。但從原理上來說,這兩項實驗已證明了實現“植入偽造記憶”的可行性。
之所以這兩項實驗都采用電擊手段,劉超給出了解釋:要想了解小鼠的心理活動,需要從它們的行為邏輯反推,找到行為與心理的對應關系。但是,這種對應關系很難找。用電擊刺激恐懼記憶,引起小鼠蜷縮、戰栗,是目前已知比較明顯的對應方法。
劉旭介紹,“我們下一步將嘗試真正意義上把一個完全不存在的人工記憶植入小鼠大腦”。雖然具體計劃不方便透露,但是大致方向是通過控制特定神經細胞,使小鼠“回憶”起一個完全沒發生過的事件。
當然,這樣的作用實現在人身上還很遠。張嘉漪表示,這兩項實驗的關鍵點都是用基因技術標注與記憶相關的細胞,而基因技術用于人身上會面臨巨大的倫理挑戰。
此外,被植入的記憶是否能完全不被察覺出來呢,就像盜夢空間里把某種想法植入目標人物使得他覺得這想法是自己本來就有的?“確實有可能被察覺出來,因為沒有人做這一實驗,目前很難確定。”張嘉漪說。
植入記憶大有用處
植入記憶,并不只是一個吸引眼球的噱頭。劉旭表示,從基礎科學來說,它有助于探索不同的記憶如何儲存和分布于大腦之中,從而構建記憶的“地圖”。從醫學上說,此類研究可以幫助失憶的病人重新找回特定的記憶。
對此,劉超也有相似的看法:長遠地看,植入記憶有助于控制記憶減退這樣的神經性疾病。此外,受到重大心理創傷,有可能出現創傷后應激障礙(PTSD)。通過植入記憶或改變記憶,有可能對此類患者起到作用。
當然,更遠一點看來,植入記憶還有一個更吸引人的功能:向大腦植入關于某項技能的記憶。比如將電腦操作記憶植入一個電腦庸人的腦中,使他瞬間成為IT達人。這種學習捷徑有可能實現嗎?
遺憾的是,從目前科技水平來看,移植技能還不可行。劉旭介紹,“現在還不知道記憶是以何種形式儲存在腦中的。不過,我們的研究是朝這個方向發展的。通過大量的研究,我們或許最終可能實現這些只有在科幻小說和電影中才能出現的奇跡。”
同時,他表示,記憶的編碼和儲存是存在個體差異的。比如在實驗中,每個小鼠個體所表現的行為也有所不同。因此,對不同的人植入相同的記憶是否會產生相同的效果,還需要研究大量的樣本。這就像研究一個藥物的療效,必須觀測很多病人一樣。
(編輯:唐棣)