打造現(xiàn)實(shí)版的“盜夢空間”

在好萊塢超現(xiàn)實(shí)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(xiàn)在，有科研團(tuán)隊正在利用小鼠實(shí)驗(yàn)尋找“植入偽造記憶”的方法，并取得了一定進(jìn)展。

在好萊塢超現(xiàn)實(shí)大片《盜夢空間》中，技術(shù)達(dá)人可以植入一些根本不存在的記憶到某人大腦。現(xiàn)在，有兩組科研團(tuán)隊正在尋找“植入偽造記憶”的方法，并將取得的進(jìn)展發(fā)表在近期的《自然》和《科學(xué)》上，他們分別來自麻省理工學(xué)院和加州大學(xué)。電影是以植入夢境為手段，而現(xiàn)實(shí)研究以神經(jīng)細(xì)胞為基礎(chǔ)。

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(guān)的記憶部分，這時大腦中會重現(xiàn)那里的景致，仿佛故地重游一般。這就是復(fù)旦大學(xué)腦科學(xué)研究所副研究員張嘉漪對“人工記憶重現(xiàn)”給出的科幻型描述。

事實(shí)上，如此精妙的人工記憶重現(xiàn)尚未出現(xiàn)，不過一項(xiàng)由諾貝爾獎獲得者、麻省理工學(xué)院利川根進(jìn)（Susumu Tonegawa）教授領(lǐng)銜的研究為其帶來可能。

在實(shí)驗(yàn)中，電擊給予小鼠驚嚇刺激，小鼠的一組神經(jīng)細(xì)胞會產(chǎn)生相應(yīng)活動，將其記錄下來。隨后，用光線取代電擊，刺激之前標(biāo)記過的神經(jīng)細(xì)胞。這時小鼠產(chǎn)生同電擊一樣的身體反應(yīng)：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(xiàng)目研究人員、利川根進(jìn)團(tuán)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(xì)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(jīng)歷。嚴(yán)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(dú)有偶，另一項(xiàng)由加州大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家馬克·馬伊福爾德（Mark Mayford）主持的研究也被冠以現(xiàn)實(shí)版的“盜夢空間”。從概念上說，這兩項(xiàng)研究確實(shí)有相似之處。巧合的是，它們在同一個星期被分別發(fā)表在《自然》與《科學(xué)》雜志上。

在馬克團(tuán)隊的實(shí)驗(yàn)中，小鼠被單獨(dú)放置在具有特殊顏色與氣味的盒子中，神經(jīng)細(xì)胞形成對這一環(huán)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(huán)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(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：最終令小鼠恐懼戰(zhàn)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(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了記憶的疊加，產(chǎn)生了一個在自然條件下無法產(chǎn)生的記憶。因此，與記憶重現(xiàn)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”還是不一樣。北京師范大學(xué)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室研究員劉超認(rèn)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(shí)實(shí)在在地被小鼠感知到了。實(shí)驗(yàn)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(chǎn)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(jīng)很神奇了。”劉超說。

離真正的“盜夢空間”還有多遠(yuǎn)？

張嘉漪認(rèn)為，盡管目前這兩項(xiàng)研究都沒有完全做到將偽造記憶植入大腦，但是會朝這一方向發(fā)展。但從原理上來說，這兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)已證明了實(shí)現(xiàn)“植入偽造記憶”的可行性。

之所以這兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)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(yīng)關(guān)系。但是，這種對應(yīng)關(guān)系很難找。用電擊刺激恐懼記憶，引起小鼠蜷縮、戰(zhàn)栗，是目前已知比較明顯的對應(yīng)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(jīng)細(xì)胞，使小鼠“回憶”起一個完全沒發(fā)生過的事件。

當(dāng)然，這樣的作用實(shí)現(xiàn)在人身上還很遠(yuǎn)。張嘉漪表示，這兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn)都是用基因技術(shù)標(biāo)注與記憶相關(guān)的細(xì)胞，而基因技術(shù)用于人身上會面臨巨大的倫理挑戰(zhàn)。

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(biāo)人物使得他覺得這想法是自己本來就有的？“確實(shí)有可能被察覺出來，因?yàn)闆]有人做這一實(shí)驗(yàn)，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(chǔ)科學(xué)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(gòu)建記憶的“地圖”。從醫(yī)學(xué)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(yuǎn)地看，植入記憶有助于控制記憶減退這樣的神經(jīng)性疾病。此外，受到重大心理創(chuàng)傷，有可能出現(xiàn)創(chuàng)傷后應(yīng)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(dāng)然，更遠(yuǎn)一點(diǎn)看來，植入記憶還有一個更吸引人的功能：向大腦植入關(guān)于某項(xiàng)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(dá)人。這種學(xué)習(xí)捷徑可能實(shí)現(xiàn)么？

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(xiàn)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(fā)展的。通過大量的研究，我們或許最終可能實(shí)現(xiàn)這些只有在科幻小說和電影中才能出現(xiàn)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(shí)驗(yàn)中，每個小鼠個體所表現(xiàn)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(chǎn)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。