麻省理工学院的研究员SteveRamirez和XuLiu创造了历史,他们成功地将错误的记忆植入老鼠大脑。这一证据只是这只啮齿动物的简单反应,但其影响是巨大的。他们把这只毛茸茸的小动物放在一个金属盒子里,盒子冻结了,显示出明显的恐惧反应。老鼠的反应就像受到了电击一样,而实际上它根本没有受到电击。
图为神经科学家解释大脑的内部运作
更吸引人的是,他们的成功被认为是一场持久战。假设是,他们不仅能识别与编码记忆相关的神经元,而且可以重写一种。这是一个令人印象深刻的壮举,有助于揭开更多关于记忆运作的奥秘。尽管神经科学家多年来一直在考虑这种可能性,但他们从未想过这种实验能真正起作用。
这一突破是有可能的,因为牛津大学的研究发现了短期记忆是如何转换成长期记忆的。但麻省理工学院的研究人员把它带入了一个全新的方向。记忆实际上储存在一个区域,但某些神经元组被称为eng。Ramirez和Liu在年一起研究,设计了一种探索活体大脑的新方法,以确定具体的eng。神经科学家们使用了一种叫做光遗传学的新技术,这种技术利用激光刺激基因工程设计的细胞对它们做出反应。
记忆所在区域是用紫色标记
科学家们和他们的团队将一种生化混合物注入了特殊基因改造老鼠的大脑中。这种鸡尾酒含有一种名为“通道-红-2”的感光蛋白基因。这被注射到齿状回——海马体中记忆被编码的区域。然后他们将纤维植入老鼠的头骨。它们充当了激光器的导管。研究人员发现,他们可以通过向某些神经元注入激光来重新激活记忆。
为了证明能够识别特定的记忆,他们激活了与恐惧相关的记忆。实验结束后,用显微镜检查小鼠的脑组织。那些与特定记忆相关的记忆因注入的化学物质而呈现绿色。把它比作“星空”,在那里你可以看到“个别的星星”。发光的engram与脚部的电击有关,因此引发了惊吓或恐惧反应。
既然知道了哪个字母与恐惧有关,就建立了一个实验来测试它。在将鸡尾酒注入大脑的同一区域后,把老鼠放在一个金属盒子里。这个盒子是安全的。这只老鼠可以在没有任何问题的情况下探索12分钟。第二天,它被放在一个不同的盒子里,但却收到了电击。研究人员保证,这两个盒子的颜色、形状和气味各不相同。第二天,同样的老鼠又被放回了安全的盒子里,并且会记住它是安全的。但研究人员使用激光激活了足部电击记忆,引发了恐惧反应。
神经元网络点亮
对人类来说,类似过程是可以想象的吗?根据Ramirez的说法:因为原理证明是存在的……人类与技术创新之间的唯一跨越。今天世界上有超过20个实验室正在进行这项研究。事实上,一个法国研究小组在睡觉老鼠的大脑中植入了错误的记忆。波士顿大学(BostonUniversity)神经科学中心(CenterforNeuroscience)主任霍华德正在努力重建更长的、更大的记忆,这些经历随着时间的推移而展开。
有很多积极的影响,比如能够把那些痛苦的记忆从创伤后应激障碍(PTSD)、抑郁和其他精神疾病中去除,甚至消除它们。可能有应用在老年痴呆症,逆向工程记忆丢失的疾病。它甚至对那些患有药物滥用障碍的人有希望,让他们忘记瘾。即便如此,也有消极的含义。因为我们的记忆是把我们身份维系在一起的粘合剂,难道就不能抹去一段记忆,哪怕是一段糟糕的记忆,不可磨灭地抹去一部分人自己吗?
虽然痛苦,消极记忆定义了我们。当然,那些因抑郁或创伤后应激障碍(PTSD)困扰而步履蹒跚的人可能会将其视为一种可取之处。今天,科学家们的目标不是从技术上消除记忆,至少一开始是这样,而是以一种促进而不是阻碍心理健康的方式重写记忆。但潜力是存在的。有进一步的影响。
与恐惧反应相关的神经元被照亮
在证人身上植入虚假记忆来改变审判的结果怎么样?在过去,许多人被判无罪,后来由于DNA检测的出现而被宣告无罪。错误的记忆植入可能导致一种新的残酷证人篡改形式。像《盗梦空间》或《永恒的阳光》这样的电影可能会成为现实。但是,如果你从过去的经历中抹去了对前任的记忆,那么你学到关于爱情的经验是否也会随之而去呢?
这涉及到国家控制,甚至是一个人思想的主权。在极权主义*权下,这样的程序可以制造虚假的爱国主义,甚至可以清除革命者的记忆,使他们对国家忠诚。真正做到这一点的能力被认为需要四五十年的时间。然而,美国国防部高级研究计划局(DARPA)表示,仅用四年时间,就可以制造出一种能够改变ptsd相关记忆的植入物。理论上,这种技术可以用来压制异议。
与此同时,纽约大学(NewYorkUniversity)的心理学教授加里·马库斯(GaryMarcus)博士建议,在人脑中植入一个微型芯片,以实现人机界面,使大脑成为一个搜索引擎,同时提高人们的记忆力。也许您可以备份文件以防止篡改。但它难道不允许黑客攻击你的大脑吗?一场场重要的伦理对话现在必须开始。必须建立上层严格的礼仪。然而,那些在它的边界之外工作的人仍然有可能违反。尽管这一技术显示了希望,但必须制定强有力的规章和监督,以防止侵犯人权和司法不公正。
博科园-科学科普|文:PHILIPPERRY/bigthink