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标题: 打开修改记忆的大门 [打印本页]

作者: 顾汉现 时间: 2009-4-12 11:41
标题: 打开修改记忆的大门
打开修改记忆的大门

日期: 2009-04-09

(转帖)

假设科学家们可以通过调整大脑内的某一种物质，而抹去人们的某些记忆，以此帮助人们忘记某种长期的恐惧、某种创伤性的损失，甚至是戒掉某种坏习惯，是不是很神奇？

通过把某种试验性药物按单份剂量注入到脑部某个存储情绪化联想、空间感知、运动技能等特定类型记忆的重要区域，布鲁克林的研究人员最近实现了一项类似与上所述类似的创举。

这药物可阻隔一种物质，脑部在保存大部分的习得信息时，显然都要用到这种物质，而当这种物质的份量增加时，还能帮助抵御老人痴呆症以及其他记忆力问题。

迄今为止，这项研究还只在动物身上进行；可科学家宣称，这种记忆机制在人类身上同样发挥作用。

对这样一种显然非常重要的记忆分子及其各种可能用途的发现，是某个科学领域里一系列重大发现中的一部分，这个学科在过去几年里让那些似乎是不可能的事情一下子变得充满可能，这就是神经学科，一门研究大脑的科学。

在布鲁克林，52岁的神经学专家萨克特博士带领团队在美国纽约州立大学下州医学中心对分子如何影响记忆开展研究，他说：“如果这种分子就如看起来那么重要，那你能预见它将带来的影响了！它可以抹平创伤、戒掉瘾症这类后天习得的行为，最终它还能改善记忆和学习。”

数个世纪以来，艺术家和作家们一路主导着有关个性、意识和记忆的探索，而科学家们尽管能把人类送上月球、能把飞船送上土星、能把潜艇送到海  底，却尚未能够为这一探索提供一款有用的工具，人类的思想看起来就像过去探险家们当年初见的新大陆那样，尽是一片黑暗、广袤而又神秘的空间。

而现在，神经学科这个在上一代人中尚不存在的学科，终于后来居上，吸引了数十亿美元的新资金和成群的研究人员投身其中。根据神经学学会提供的数字，国立卫生研究院在去年就对这个学科投资了52亿美元，相当于其投资在大脑相关项目中的预算总额的20%。

像维康基金会和科维里基金会之类的慈善组织已经倾注了数亿美元甚至更多资金用于在世界各地的大学里建立相关研究机构，这当中也包括哥伦比亚大学和耶鲁大学。

资金、技术和人才的大量涌入，意味着科学家们终于可以解开大脑之谜了，但同时也迅速引发了一系列让人反应不过来的科学及伦理问题。

比如说，数百万的人可能会抵受不住诱惑而选择抹掉某段极度痛苦的回忆，但要是在这过程中，他们丢失了其他一些与之有点关系的重要个人记忆，怎么办？又比如说，一种能帮人们戒掉某种成瘾积习的治疗，会不会反而诱使人们更不计后果地去尝试？

各种各样的风险以及大脑学科中广阔的前景，都只会加快研究发现的步伐。

哥伦比亚大学的神经学专家坎德尔博士说：“在这个领域里，我们不过尚处于一个巨大山脉的山麓地带，而且不像其他学科，个人和小型组织仍然有可能在没有巨型实验室也没有任何庞大开支的情况下对这个学科作出重大贡献。”

数百位研究人员试图为一个令思想家们目瞪口呆的问题找出答案，萨克特博士也是他们当中的一员；这自现代研究开始之初便遇到的问题是：一团小小的组织，何以能捕捉以及存储包括诗歌、情感反应、心水酒吧位置、遥远童年情景等等的一切？其实，有关体验会给大脑留下某些痕迹的想法，最早可以追溯到柏拉图有关蜡上印记的比喻中，而到了1904年，德国学者塞蒙把这种精神性的痕迹命名为：记忆印迹。

这“记忆印迹”其实是些什么呢？

以前的研究认为，这问题的答案是被某种体验激活后会不断和彼此快速交流信息的一群脑细胞，就像一群人一起见证了某件令人注目的事件那样，某个细胞快速地把信息传向另一个细胞，然后个体的描述就会迅速扩散到整个群体中，显然每一个个体都会为整件事情的描述加入一些细节，包括视觉、听觉、味觉上的细节。这样看来，大脑似乎是通过令细胞间通信线路变得更粗或者更高效来存储某段记忆的。

可最重要的问题是，这种快速信息交流又是怎么实现的？

这样一个快速信息交流的过程于20世纪六七十年代被描述出来后，科学家们在此后几十年里发现了很多种能在此过程中发挥作用的分子，可一直以来，都难以确认每一种分子的具体功能是什么。问题不在于这些物质难以被发现，恰恰相反，就是太容易发现了。

1999年，两位大脑科学领域里顶尖研究人员----哈佛大学的李奇曼博士与萨内斯博士在《自然神经学》期刊上发表了一篇论文，列出了117种在某种程度上有参与这种被称作“长时程增强”的细胞间持久快速信息交流过程的分子。

他们没有预见这些研究发现必然能阐明记忆是如何形成的，可正是他们那份名单上的一项古怪物质，最终被确认原来是有着某种不同寻常特性的。

一个有帮助的启示

“你知道，是我父亲告诉我看看这个分子——我父亲他也是一个科学家，现在已经不在人世了，但他有这些本能——嗯，反正这一切就是这样开始  的，”萨克特博士说道。他正离开位于杨克斯市（Yonkers）的家中，驶向他的位于布鲁克林区的东弗拉特布什（East  Flatbush）街区的实验室，三块糕饼和一袋面包圈在汽车后座上弹跳着。这些就是将在实验室里享用的午餐。”

这位父亲的建议，最终把儿子引向了一种叫做PKMzeta的物质。在一系列研究中，萨克特博士的实验室发现，当细胞被周边神经元迅速启动时，正是这种分子出现并被激活。

事实上，PKMzeta分子似乎自我聚集、准确进入脑细胞之间被加强了的指状连接，恰如陆军骑兵占领一个小半岛。然后它们就无限期地驻扎在那里，就像生物哨兵。

简而言之：PKMzeta是一群游离化学物质中的壁花，会在一个细胞刺激另一个时爆发，看上去好像可能是它保持快速启动功能继续打开。

“在这之后，”萨克特博士说，“我们开始只专注于PKMzeta，看看它对活动的重要程度究竟如何。”

运作一个实验室就像组织一个周末足球队。人员们来来去去，他们来自欧洲、印度、亚洲以及大瀑布市（Grand  Rapids）。你根据他们的技能移动他们的位置。而且你得带午餐来，因为在东弗拉特布什这个泛黄、狭长的实验室里一呆就是12个小时的博士生们要吃饭。

“人们认为像我们这样的公立学校是低调、悠闲的，他们是对的，我们确实如此，”纽约州立大学下州医学院（SUNY  Downstate）生理学和药理学部的主席、把萨克特博士从哥伦比亚带来的罗伯特（Robert  K.  S.  Wong）说道，“我认为，你申请资助的压力更小，你可以用更多的时间来出确定思路。”

为了找出PKMzeta对于有生命的、会呼吸的动物的意义——如果存在任何意义的话，萨克特博士走上通往安德烈芬顿（André  A.  Fenton）实验室的一段楼梯，该实验室也隶属纽约州立大学下州医学院，研究大、小鼠的空间记忆。

芬顿博士已经发明了一种聪明的方式教授动物们深刻记住各种东西的位置。  他教导它们围着一个小密室移动，以避免脚受到轻微电击。  一旦动物们学会了，他们不会忘记。一天后，甚至一个月后，将它们放回这个小密室，他们很快就想起如何避免电击并且这么做了。

但是，当直接给它们的大脑注入一种干扰PKMzeta的名为ZIP药物，它们几乎立即回到了起点。“当我们第一次看到这种情况发生，我让研究生们举起手来大声欢呼，”芬顿博士说，“嗯，我们需要的远不止是这一个研究。”

他们现在有了更多。芬顿博士的实验室以不同的方式重复了这个实验，因此有了记忆研究人员集团，每人使用的都是不同方法。三个月前，  以色列魏茨曼科学研究所（Weizmann  Institute  of  Science）的雅丁·杜戴（Yadin  Dudai）领导的研究人员们发现，一剂ZIP甚至能使得大鼠忘记它们已进化出来的对一种会让它们生病的气味的强烈厌恶感。

有意识的拦截者？

“这种编辑记忆的可能性是巨大的，而且引发了巨大的伦理问题，”哈佛大学的神经生物学家史蒂芬（Steven  E.  Hyman）博士说，“一方面，你可以想象一个人遇到了这种情况：某个环境引起了创痛回忆，但是现在有一个药物，当这些记忆被唤醒的时候能够削弱它们。或者，比如毒瘾，有一个药物可以削弱毒瘾。”

研究人员已经尝试了使用现有的药物让痛苦回忆和瘾头发作变得迟钝；拦截PKMzeta可能更有效得多。

然而海曼博士和其他一些人认为，任何这类药物都可能被滥用在抹去或者阻止对不良行为的记忆，甚至是犯罪。如果创痛记忆就像挥之不去的噩梦，那么烦恼记忆——以及对其应有的害怕——则就成了道德良知的基础。

对于那些研究记忆生物学的人们来说，PKMzeta的特性仍具有更多的可能：记忆痕迹自己重组的希望。科学家们估计，到2050年，将有超过1000万阿兹海默氏症（老年痴呆症）或其他痴呆症的患者，而与因年龄增长而出现的记忆衰退苦苦斗争的人们将远不止于这个数字。

“这真的是最大的目标，我们还有一些想法，关于它你可能尝试的一些做法，比如让细胞产生更多的PKMzeta，”萨克特博士说，“但在这一阶段，这些还只是设想。”

帮助改善记忆的药物出现后同样也会引起社会的焦虑。“我们了解民众现在已经在使用各种改善智力和日常行为的药物，因此改善记忆药物的出现可能导致无谓的竞争。”海曼博士表示。

而在科学界仍然有很多问题等待解答。例如，PKMzeta真的能够永久连接神经元工作吗？如果答案是肯定的，其中的原理又是如何呢？要知道大多数分子的寿命都不超过一星期。

而它与其他产生记忆的重要物质一同运作时，又会如何？

“整个记忆过程中，不是仅有一个单一的记忆分子，这个系统不是那么简单的，”加州大学欧文分校的神经学家托马斯·J.卡鲁说。“在各种的记忆方式中，很多分子都参与其中，伴随学习、存储和检索的过程。”

科学家们走出黑暗的山麓后，发现面前只有微弱的光亮，但他们已准备好用艺术家和作家们从未使用的方式，去改变对于人类本性的理解。

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