記憶的新機制

袁越

2018年5月14日上線的美國神經科學學會附屬電子刊物eNeuro刊登了一篇論文，得出結論說記憶是可以移植的。消息傳開后引起了很多人的興趣，因為此前只有科幻小說里才會有類似的情節，比如《黑客帝國》里的主人公曾經通過記憶移植軟件讓自己迅速掌握了開飛機的技能。

這篇論文的作者是美國加州大學洛杉磯分校（UCLA）的大衛·格蘭茲曼（David Glanzman）教授，他和同事們訓練一批海兔（一種海洋軟體動物）學會了躲避電擊，然后從訓練過的海兔腦袋里提取出RNA，將其注射進另一批未經訓練的海兔大腦之中，后者竟然立刻就學會了這項技能，似乎前者對于電擊的恐怖記憶被移植給了后者。

這篇論文及其結論遭到了很多人的質疑，一部分反對者認為，海兔的神經系統太過簡單，這個實驗很難用在人類身上，沒有價值；另一部分反對者認為，對電擊的恐懼不能算是真正的神經記憶，很有可能只是一種簡單的生理反應。

支持者則相信，這篇論文顛覆了現有的理論，將會給腦神經科學領域帶來天翻地覆的變化。

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

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

隨著大腦掃描技術的出現，尤其是高精度的功能性核磁共振掃描技術（fMRI）出現后，科學家們逐漸意識到記憶并不是儲存在某個微小的特定區域內，而是儲存在若干神經元組成的神經微網絡內。比如，當實驗小鼠經過訓練獲得某種記憶后，小鼠大腦內的一大片區域都被激活了。

再后來，科學家們掌握了激活（或者抑制）單個神經元的方法，并利用這項技術把負責儲存簡單記憶的神經微網絡精確地畫了出來。有幾家實驗室甚至可以通過不同頻段的光照來激活（或者抑制）特定的神經微網絡，增強（或者消除）小鼠對某件事的記憶力。

這里所說的神經微網絡指的是神經元之間的連接方式。一部分科學家認為，記憶的形成就是現有連接方式的加強，另一部分科學家則相信，記憶的形成源于新的連接方式的建立。雖然細節有爭議，但大家都相信記憶是儲存在神經元連接方式之中的。如果這個說法是正確的，那么記憶的移植和恢復就會變得格外困難，因為每個人大腦內的神經元都是不同的，連接方式自然也是不同的，不但無法通用，而且一旦丟失就再也恢復不了了。

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存于神經元之間的連接方式上，而是儲存于遺傳物質之中。他相信RNA通過某種特定方式改變了神經元細胞核之中的DNA，記憶其實是儲存在DNA之中的。只有這樣，記憶才可以在不同個體之間相互傳遞。

格蘭茲曼屬于少數派，他的這套理論并沒有被主流科學家認可，但確實有越來越多的證據證明他的理論也許有一定的道理。比如耶路撒冷大學的幾名科學家通過分析小鼠大腦內的基因表達，發現不同的記憶類型對應著不同的表達模式，他們甚至可以通過分析基因表達模式倒推出小鼠究竟記住了什么，是興奮的感覺還是恐懼的回憶。

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基因療法來治療失憶癥，甚至定向消除某種不愉快的記憶。