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小鼠的记忆可以被人为改变 下一个会轮到人类吗?

每张图中的绿色部分,都代表被萤光蛋白标示出「标记」记忆的地方。 PHOTOGRAPH BY STEPHANIE GRELLA

每张图中的绿色部分,都代表被萤光蛋白标示出「标记」记忆的地方。 PHOTOGRAPH BY STEPHANIE GRELLA

实验进行之前,会先在小鼠身上注射一种含有萤光蛋白的病毒,并在小鼠脑中放置光纤。 PHOTOGRAPH BY STEPHANIE GRELLA

实验进行之前,会先在小鼠身上注射一种含有萤光蛋白的病毒,并在小鼠脑中放置光纤。 PHOTOGRAPH BY STEPHANIE GRELLA

当小鼠经历了正面、负面和中性的体验时,该蛋白就会绑定特定的记忆,让研究人员可以确定这段记忆储存在脑中哪个部位。 PHOTOGRAPH BY STEPHANIE

当小鼠经历了正面、负面和中性的体验时,该蛋白就会绑定特定的记忆,让研究人员可以确定这段记忆储存在脑中哪个部位。 PHOTOGRAPH BY STEPHANIE GRELLA

研究团队以光线直接照射小鼠头部,就能叫出一段回忆。 PHOTOGRAPH BY MONIKA SHPOKAYTE

研究团队以光线直接照射小鼠头部,就能叫出一段回忆。 PHOTOGRAPH BY MONIKA SHPOKAYTE

在这个行为观察箱中,小鼠会经历能触发它们正面或负面记忆的状况。 PHOTOGRAPH BY JOSEPH ZAKI

在这个行为观察箱中,小鼠会经历能触发它们正面或负面记忆的状况。 PHOTOGRAPH BY JOSEPH ZAKI

(36500365uux.cn报道)据美国国家地理(撰文:Sarah Gibbens 编译:钟慧元):小鼠的记忆可以被人为改变。下一个会轮到人类吗?目前尚在研究的实验,有朝一日或许能治疗多种精神症状,但也引起专家学者争论这种实验可能带来的希望与危险。

还记得第一次骑脚踏车的感觉吗?初吻呢?或是第一次心碎之时?那些难忘的时刻,还有这些回忆所触发的情绪,能在我们心中回荡数十载,不断累积、并强烈地塑造出我们个人的独特性。

但对经历过严重创伤的人来说,那样的记忆可能想忘也忘不掉,而这些痛苦万分的记忆,可能会让人留下足以影响一生的身心症状。

如果,创伤性记忆可以不必让人这么痛苦,那会怎样呢?随着我们对人脑的了解不断演进,各个神经科学家团队正一步步朝着操控记忆、借此治疗如创伤后压力症候群(PTSD)和阿兹海默症之类的症状。

到目前为止,这项研究主要是在其他动物身上进行,例如小鼠。但随着这些初步实验持续获得成功,科学家正在研究在人类身上测试的可能性。但对于改变了「某人之所以为某人」的身分定义究竟代表什么意义,科学家仍绞尽脑汁想解决这方面的伦理问题。

我们在不久的未来,就能改变人的记忆,这点是做得到的。不过,做得到就代表我们应该要做这件事吗?

记忆到底是什么?

神经科学家通常会把单一记忆定义为一个「记忆痕迹」(engram),也就是与特定回忆相关的脑部组织发生物理性改变。最近的脑部扫描显示,记忆痕迹并非独立存在脑部的某一个区块,相反的,记忆痕迹的样子就像散落在整个神经组织上的彩色飞溅痕迹。

「记忆在脑中看起来像是一张网,而非一个点,」国家地理探险家暨波士顿大学神经科学家史帝夫.拉米雷兹(Steve Ramirez)说。这是因为在创造一段记忆时,让这段经验难忘的种种视觉、听觉和触觉资讯会全部一并输入,而脑细胞会从这全部的区域进行编码。

现在,科学家甚至可以追踪到记忆在脑中如何移动,像是侦探追踪雪中的脚印一样。

2013年,当拉米雷兹还在麻省理工学院的时候,他和研究伙伴刘旭就已经有了突破性的进展:他们可以瞄准小鼠脑中形成记忆痕迹的细胞,然后植入虚假的记忆。在他们的研究中,小鼠对特定的刺激会产生害怕的反应,即使它们先前并未受到制约。

虽然小鼠的脑不如人类复杂,但拉米雷兹说,它们还是可以协助神经科学家了解人类的记忆如何运作。 「人脑是蓝宝坚尼跑车,而我们研究的是三轮车,但轮子转动的方式是一样的。」他说。

好回忆能盖掉坏回忆吗?

拉米雷兹和同事在目前的研究中,正深入探讨正面和负面回忆是否储存在不同的脑细胞群中,还有负面回忆能不能被正面回忆「覆写」掉。

为了替老鼠准备好进行实验,研究团队在小鼠脑部注射了含有萤光蛋白的病毒,并以手术植入光纤。之后小鼠会被给予可避免病毒发光的饮食,直到研究人员准备好标记一段正面或负面的经验。

创造正面回忆的方式,是把雄鼠放进有雌鼠的笼子,待一个小时;而负面回忆则是把小鼠放在会传导短暂脚底电击的笼子里。一旦小鼠被制约,会将特定的触发条件与每一次的经验相连结,研究人员就会帮它们动个小手术,让科学家可以刺激那些与正面或负面记忆痕迹相关的细胞。

他们发现,把小鼠放在会让它联想起恐惧的笼子里,然后再触发它的正面回忆时,小鼠比较不会那么害怕。研究人员认为,这样的「重新训练」记忆或许能协助消除某些老鼠的创伤。

「我们运用正面回忆,试图像用神奇画板一样『手动涂抹』掉一些记忆。」拉米雷兹说。然而,这些原本的恐惧回忆究竟是消失了,还是只是被压抑,目前尚不清楚。

「假如拿Word档案来比喻的话,就是不知道你是另存新档,或是直接覆写了原本的旧档。」团队成员史黛芬妮.葛瑞拉(Stephanie Grella)说。

多伦多大学的神经科学家席娜.乔瑟琳(Sheena Josselyn)则运用了另一种不同的技术,可以完全消除小鼠害怕的回忆。辨识出与某个记忆痕迹相关的特定细胞之后,她的团队让这些细胞里的蛋白容易受到白喉毒素(小鼠通常可以抵抗白喉症)的影响。一旦注射毒素之后,这些特定细胞就会死亡,然后小鼠就不再害怕了。

「这只是这些细胞的一小部分,而这些记忆基本上是被消除了。」她说。

从小鼠到人类

拉米雷兹和乔瑟琳都强调他们在小鼠身上做的实验都还很基础,但他们也都看到了未来用在人类身上的治疗潜力。

「正面的资讯有可能覆写掉创伤性记忆。」拉米雷兹说。比方说,那些受创伤后压力症候群或忧郁症所苦的人,可以让他们的记忆改写,这样他们对痛苦的回忆就不会产生强烈的情绪反应。

乔瑟琳希望,目前在小鼠身上进行的研究,有一天也能用于治疗神经性疾病的患者,像是思觉失调症和阿兹海默症。但拉米雷兹也说,别以为不久的将来就可以走进诊所,搞定你的记忆。

在小鼠身上做的实验牵涉到一些技术,像是用蓝光直接照射大脑,也就是说要切开小鼠的颅骨,让神经组织直接暴露在外面,这种技术不太可能用在人类身上。拉米雷兹说,未来治疗上可能会使用的是红外线,这种波长可穿透人类皮肤;乔瑟琳则认为注射或服用化学药物才是最可能的选项。他们俩都说这些工具可能都还要等个几十年。

但我们应该做这件事吗?

如果真有一天,我们能够更改人类的记忆,那么应该容许哪些人接受这种治疗?应该只提供给那些负担得起的人吗?儿童呢?如果关键证人和目击者记不得某桩罪行,司法系统是否会因此而居于不利地位?

这些都是纽约大学生物伦理学家亚瑟.卡普兰(Arthur Caplan)认为值得开始思考的问题,即使这些科技在临床上还不能施用在人类身上。他是最早几位对CRISPR基因编辑技术的伦理问题积极发声的人,这种基​​因编辑工具现在已经可以编辑人类胚胎,可能会改变未来许多代的人类。

「我非常相信,某些伦理问题必须在科学准备就绪之前,就及早审慎考虑。」他说。

讨论到操控记忆,卡普兰说,科学家和立法者都需要想一想,容许某个人接受这类治疗的最基本资格是什么。这不该是人人都可以接受的,他说,或许应该只限于那些受到严重的创伤后压力症候群困扰的人,还有其他治疗都无效的那些人。

比方说,如果军方可以把这种技术用在患有严重创伤后压力症候群的退伍军人身上,那我们可以容许军方修改那些将重返战场的军人的记忆吗?

「他们应该知道自己曾经做过很糟糕的事情吗?这样能阻止他们再度做出糟糕的事吗?还是说你希望冒险让人做糟糕的事情,然后再把他们的记忆清得一干二净? 」他不禁纳闷。

在研究上有进展的同时,神经科学家也表示他们一并考虑到了这些伦理困境。 「操控记忆的概念可以、也应该用于治疗情境中。」拉米雷兹说,他并不把这种能力视为好或坏。就像水一样,端看你如何使用。 「这么基本的东西可以用来滋养你的身体,也可以用来当水刑。如果水能载舟亦能覆舟,那么所有东西也都一样,可行善也可作恶。」他说。

「我并不是百分之百反对,」卡普兰又加上一句:「只是进行的时候需要非常非常小心。」




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