记忆可以移植吗？

袁越

电影《黑客帝国》里有个很炫的情节，主人公尼尔通过记忆移植软件让自己学会了武功，甚至迅速掌握了开飞机的技能。

《黑客帝国》是科幻电影，距离实现还差得远。不过关于记忆移植的研究一直没有中断过，这倒不是因为科学家们不想背单词，而是因为他们想找出一种方法治疗失忆症。

众所周知，老年人最怕的就是记忆力丧失，像阿尔兹海默氏症这类神经系统退行性疾病会把一个人的记忆逐渐抹掉，最终患者甚至连自己的家人都不认识了，日常生活完全不能自理。

从另一个角度讲，一旦科学家们掌握了记忆移植的技术，就有可能学会如何消除特定记忆，这一点对于某些人来说也是很有必要的。比如那些刚刚经历了战争或者刚刚遭受某种强烈刺激的人，会在此后很长一段时间内忘不了那种恐惧的记忆，表现出麻木或者情绪失控等症状，这种病在医学上称之为“创伤后应激障碍”（PTSD）。得了这种病的病人很难依靠自己的力量克服障碍，需要外界的帮助。如果医生有办法帮助病人消除不好的回忆，将会给广大PTSD患者带来福音。

要想移植或者消除记忆，首先必须弄清楚记忆到底是如何储存的。这是脑神经研究领域公认的世纪难题，一旦这个问题被解决，人类就有可能搞清楚大脑的秘密，甚至有可能回答一个困扰了人类很多年的哲学问题，那就是人类的自我意识到底是怎么形成的。

早年间大部分神经生物学家们都相信，大脑和很多其他人体器官一样，可以被分成一个个微小的基本单元。记忆也可以被分成一个个微小的基本单元，分别储存在对应的大脑基本单元里，就像电脑硬盘一样。科学家们甚至给这个基本单元取了个名字，称之为“印痕”（Engram）。可惜的是，科学家们找了几十年都没有找到这个“印痕”，于是有人开始怀疑这个理论的正确性，开始另辟蹊径。

随着大脑扫描技术的出现，尤其是高精度的功能性核磁共振扫描技术（fMRI）出现后，科学家们逐渐意识到记忆并不是储存在某个微小的特定区域内，而是储存在若干神经元组成的神经微网络内。每个微网络由几百甚至几千个神经元组成，它们相互之间依靠“神经突触”连接在一起，组成了一个体积微小但涉及面很广的神经网络。比如，当实验小鼠经过训练获得某种记忆后，小鼠大脑内的一大片区域都亮了，说明记忆力的储存涉及到的区域非常广，绝不是“印痕”理论可以解释的。

具体来说，目前大部分科学家相信，当一个人首次经历某件事情后，其大脑内相应的一组神经元之间的连接便加强了，导致神经信号能够更快地通过这个“神经突触”。另一种可能是，新的经历导致两个原本没有连接的神经元之间建立了新的连接，于是记忆就生成了。当他想回忆这段记忆时，神经信号将更快地通过这些经过加强的神经连接，这就相当于重复了上一次的信号传递过程，记忆就是这样重现的。

为了证明这个理论，科学家发明了一种激活（或者抑制）单个神经元的方法，并利用这项技术把负责储存简单记忆的神经微网络精确地画了出来。有几家实验室甚至可以通过不同频段的光照来激活（或者抑制）特定的神经微网络，增强（或者消除）小鼠对某件事的记忆力。

问题在于，如果这真的是记忆的储存方式，那就意味着记忆移植是不可能的，因为每个人大脑内的神经元都是不同的，连接方式自然也是不同的，不但无法通用，而且一旦丢失就很难恢复了。

2018年5月14日上线的美国神经科学学会附属电子刊物eNeuro刊登了一篇论文，对上述理论提出了挑战。这篇论文的作者是美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）的大卫·格兰兹曼（David Glanzman）教授，他和同事们训练一批加利福尼亚海兔（一种约有小孩的手那么大的海洋软体动物）学会了躲避电击，一见到电线就做出逃避动作。然后研究人员从训练过的海兔神经组织里提取出RNA，将其注射进另一批从来没有见过电线的海兔的大脑之中，后者竟然立刻就学会了这项技能，一见到电线就躲，似乎前者对于电击的恐怖记忆被移植给了后者。

这篇论文一经发表立刻引起了轰动。一部分反对者认为，海兔的神经系统太过简单，这个实验很难用在人类身上，没有价值。另一部分反对者认为，对电击的恐懼不能算是真正的神经记忆，很有可能只是一种简单的生理反应。

支持者则相信，这篇论文颠覆了现有的理论，将会给脑神经科学领域带来翻天覆地的变化。因为格兰兹曼证明记忆有可能是储存在遗传物质中的，而不是储存在神经细胞的连接方式之中。如果这一理论最终被证明是正确的，那么人类就真的有可能通过基因疗法来治疗失忆症，甚至定向消除某种不愉快的记忆。

有意思的是，格兰兹曼原本是神经网络理论的拥趸，一直在研究神经系统的连接方式。但是他越研究越发现光用神经网络理论没法解释很多现象，这才决定试试RNA。事实上，当他提出这一设想时，就连他手下的学生都不相信，不愿意浪费时间做这个海兔实验，最后还是格兰兹曼硬逼着学生做的，结果令人大跌眼镜。

在解释这个实验结果时，格兰兹曼认为RNA是通过某种特定方式改变了神经元细胞核之中的DNA，记忆其实是储存在DNA之中的，只有这样才有可能解释海兔实验的结果。

必须指出，格兰兹曼尚属于少数派，他的这套理论并没有被主流科学家认可，但确实有越来越多的证据证明他的理论也许有一定的道理。比如耶路撒冷大学的几名科学家通过分析小鼠大脑内的基因表达，发现不同的记忆类型对应着不同的表达模式，他们甚至可以通过分析基因表达模式倒推出小鼠究竟记住了什么，是兴奋的感觉还是恐惧的回忆。

目前关于神经系统的研究无论是广度还是深度都远不如遗传学研究，人类掌握的操纵神经细胞的工具很少，远不如操纵DNA的工具来得多。如果新理论被证明是正确的，那么人类将有可能在很短的时间内实现记忆移植，失忆症或者PTSD病人就有希望了。