盗梦成真:美科学家为小鼠植入虚假记忆

2013-8-16 13:16| 发布者: chenl| 查看: 1225| 评论: 0|来自: 福布斯中文网

摘要: 科学家已经能通过操纵小鼠的神经细胞,让其凭空产生虚假的记忆。麻省理工学院神经生物学实验室的研究小组,撰文描述了他们如何将虚假记忆植入到小鼠的大脑中去。今年4月12日,《科学》杂志接收了该论文,并正式刊发于7月26日。前诺贝尔奖获得者利根川进(Susumu Tonegawa)是该文的通讯作者,团队中也有来自中国的研究者,以共同第一作者的身份署名。

你还会相信自己的记忆吗?也许你现在很清醒,但你并不知道,有人就在你陷入梦乡时,在你脑内植入了一段原本不属于你的记忆。而且你很可能永远也发现不了。你笃信无疑。因为对方并没有真正植入任何电子假体,只不过用光刺激了你的某个大脑细胞。

科学家已经能通过操纵小鼠的神经细胞,让其凭空产生虚假的记忆。麻省理工学院神经生物学实验室的研究小组,撰文描述了他们如何将虚假记忆植入到小鼠的大脑中去。今年4月12日,《科学》杂志接收了该论文,并正式刊发于7月26日。前诺贝尔奖获得者利根川进(Susumu Tonegawa)是该文的通讯作者,团队中也有来自中国的研究者,以共同第一作者的身份署名。

他们通过小鼠基因改造,让特定神经元对光信号做出反应,进而激活或抑制神经元。这种名为“光遗传学”的技术,能让研究者操纵记忆,使小鼠相信它在某个箱子里受到过电击。当然,事实上它没有。

“记忆太像磁带了。”其中一位作者在接受《MIT科技评论》采访时说,“很容易往里面编入新的信息。” “这表示你的各种记忆其实就是不同细胞的活性。”一名神经科学家评论这一研究结果称,“而且,只要激活大脑内某些特定的细胞,就能让你相信,真的发生过那样的事。”

神经科学的进步,让研究者对记忆的生理机制获得了崭新的理解。今年年初,《MIT科技评论》杂志将记忆植入列为改变世界的十大发明之一。该报道认为,人类记忆的过程,基本和电脑处理信息存取的过程类似,分为三个不同阶段:编码(获得信息并加以处理和组合)、储存(永久记录组合整理过的信息)与检索(针对暗示和事件,调取储存的信息)。

历时二十多年,南加州大学的生物医药工程师和神经系统科学家西奥多·伯格(Theodore Berger)研发了一款模拟人脑神经信号传递的神经芯片。他们通过实验,创建了海马区在各种刺激情况下如何反应的数学模型,并凭此设计了一块具有海马区功能的芯片。装置的核心是一个运算法则,该法则可破译和复制在大脑皮层中传递的神经信号。芯片可以保存或发送模拟出来的电子信号。伯格希望通过植入这种芯片,让失忆者重获失去的记忆。身患阿尔兹海默症或中风,以及因物理损伤而导致失忆的人,在长期记忆上有障碍。

“我们不是将记忆放入大脑内,”他解释称,“而是赋予它生成记忆的能力。”去年秋天,伯格团队发表了一篇引人关注的实验报告,阐述了他们如何让失忆的猴子恢复原本“遗忘”在大脑某处的长期记忆。

伯格透露,连他的很多同事也认为他的想法几近疯狂。“他们早就说过,我就是个疯子。”他大笑道。不过,显然利根川进取得的进步更加“疯狂”:伯格只想让失忆者取回了原本属于他的记忆,而利根川进则让原本不属于某人的记忆植入脑内。

利根川进的团队能够精确标记并激活与一个特定记忆相关的脑细胞,从而人为激活某个记忆过程。该实验室利用这种方法,给小鼠的大脑添加从未真实发生过的记忆。

首先,研究者将实验鼠置于第一个安全的空间。小鼠的大脑细胞会将这个环境作为记忆进行存储,而研究者则用一种光敏感蛋白标记这些细胞。

次日,研究者将实验鼠放入第二个完全不同的空间。在那里,小鼠会受到轻微的足部刺激,而研究者则光照刺激之前被标记的细胞。这样处理的目的是希望在动物恐惧的同时,人为让它“回忆”昨日安全的场景。

当重回第一个空间的时候,小鼠因恐惧而僵住不动。尽管这里很安全,但小鼠还是“回忆”起,它之前在这里受到过电击。“它产生了虚假的记忆。”研究者说。

这项研究的目的在于探究治疗认知障碍的新方法。“我们不是想植入虚假记忆或者‘盗梦’,而是希望能以此减少因精神疾病而导致的认知异常。”利根川进说,并非所有记忆都是美好的。如果能植入正面情绪,或许创伤后应激障碍等心理疾病也许就能得到较好的治疗。

但这项研究用于人体尚待时日。一方面,光遗传学改造基因,以病毒为载体,存在一定风险;同时,光信号也需要外科手术输入。伦理问题也是此类技术不得不面对的阻碍。人们已经欣赏过太多关于记忆移植的科幻小说与电影了。

利根川进说,不管是真实记忆还是虚假记忆,小鼠脑部的活动都是相同的。这解释了为什么人们会对自己错误的回忆确信不疑。“人类的记忆非常不可靠。”他说,“在法庭上,基于记忆的证词应该减少其权重。”

虚假记忆并非如你以为的那么不同寻常。著有《认知心理学》的奈瑟尔(Neisser),在水门事件录音带中分析白宫律师约翰·迪安的证词发现,后者的记忆有很多差错。

麻省理工神经科学家史蒂夫·拉米雷斯(Steve Ramirez)也提到一个案例:一名学者因涉嫌强奸被捕。他完全符合受害者给出描述。但实际上,罪案发生时,他正在某电视台的直播现场;而受害者被强暴前,正在看该节目。

到了现在,基于记忆的真相将变得更加破朔迷离。或许未来不再需要你亲自犯个小疏漏,只要有人帮你激活那些特定的大脑细胞,你就能改变记忆,骗过测谎仪,也骗过你自己。



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