如何以人工制造記憶

Sora

經(jīng)驗(yàn)和記憶是密不可分的，直到最近一篇關(guān)于完全利用人工制造記憶的報(bào)告出爐。

研究者們通過繪制實(shí)驗(yàn)動(dòng)物所形成的大腦回路，反向制造出了特定的記憶。然后，他們以自然記憶的模式刺激腦細(xì)胞，來“訓(xùn)練”另一只動(dòng)物。這樣就創(chuàng)造出了一段人工記憶，它以一種與自然記憶無法區(qū)分的方式，被留存和回憶。

記憶對(duì)個(gè)人的身份感至關(guān)重要。

這項(xiàng)研究意義非凡，因?yàn)樗C明了通過操縱大腦中的特定回路，記憶可以與經(jīng)驗(yàn)分開，并在完全沒有真實(shí)體驗(yàn)的情況下形成。這種記憶可以通過真實(shí)環(huán)境中適當(dāng)?shù)母泄倬€索來觸發(fā)。

該研究為記憶如何在大腦中形成，提供了一些基本理解，其中包含了記憶的轉(zhuǎn)移、修復(fù)增強(qiáng)和擦除。那些在記憶障礙中掙扎的人，和那些無法從經(jīng)久不衰的創(chuàng)傷記憶中走出來的人，可能會(huì)從這項(xiàng)研究中受益。

人造記憶

最近的研究發(fā)現(xiàn)，通過訓(xùn)練老鼠將特定氣味（櫻花香味）與足部電擊聯(lián)系起來，可以形成自然記憶。

在實(shí)驗(yàn)中，它們要穿過矩形測(cè)試室，到達(dá)注入了不同氣味的測(cè)試室另一端，從中學(xué)會(huì)避開某種氣味。其中，香芹籽香味來自一種名為香芹酮的化學(xué)物質(zhì)，而櫻花香味來自另一種化學(xué)物質(zhì)苯乙酮。研究人員發(fā)現(xiàn)，苯乙酮可以在離散型嗅覺神經(jīng)細(xì)胞上激活特定類型的受體。

然后，他們轉(zhuǎn)而研究另一種復(fù)雜的技術(shù)—光遺傳學(xué)，以激活嗅覺神經(jīng)細(xì)胞。光敏蛋白被用于刺激特定神經(jīng)元，以響應(yīng)通過手術(shù)植入的光纖傳遞到動(dòng)物大腦的光。研究人員使用了僅對(duì)苯乙酮敏感的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，通過將足部電擊與對(duì)苯乙酮敏感的嗅覺神經(jīng)的光刺激配對(duì)，讓動(dòng)物將電擊與嗅覺神經(jīng)的活動(dòng)聯(lián)系了起來。于是，這些老鼠學(xué)會(huì)了避開櫻花的氣味。

這些初步實(shí)驗(yàn)顯示，動(dòng)物不需要實(shí)際體驗(yàn)氣味來記住該氣味與足部電擊之間的聯(lián)系。但這并不是一個(gè)完全“人造”的記憶，因?yàn)殡姄舻母杏X仍然是非常真實(shí)的。

為了構(gòu)建完全由人工制造的記憶，科學(xué)家們同樣需要以模仿足部電擊引起的神經(jīng)活動(dòng)的方式刺激大腦。

為了創(chuàng)造真正的人造記憶，研究人員需要以刺激嗅覺感受神經(jīng)的方式，刺激腹側(cè)被蓋區(qū)。他們用光刺激嗅覺受體，來模擬櫻花的氣味，然后刺激腹側(cè)被蓋區(qū)，模仿令實(shí)驗(yàn)鼠厭惡的足部電擊。

由此，這些動(dòng)物的腦海，有了并不存在的“記憶”。它們對(duì)從未遇到過的氣味進(jìn)行了反應(yīng)，避開了它們從未受到過的電擊。

記憶假體

很長(zhǎng)一段時(shí)間以來，大腦中的記憶是如何形成的—以及大腦中伴隨著記憶形成的物理變化，一直是個(gè)謎。

在這項(xiàng)研究中，導(dǎo)致新記憶形成的對(duì)特定大腦區(qū)域的電刺激，同時(shí)也激活了已知的參與記憶形成的其他大腦區(qū)域，包括被稱為基底外側(cè)杏仁核的區(qū)域。

因?yàn)樯窠?jīng)細(xì)胞通過突觸的連接彼此通信，所以科學(xué)家們假設(shè)，突觸活動(dòng)的變化導(dǎo)致了記憶的形成。

在海蛞蝓中，研究人員可以從經(jīng)歷過某段體驗(yàn)的個(gè)體中提取RNA。RNA包含與記憶相關(guān)的動(dòng)物神經(jīng)中產(chǎn)生的蛋白質(zhì)代碼，從而將記憶從一個(gè)個(gè)體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)個(gè)體。

在記憶轉(zhuǎn)移的實(shí)驗(yàn)中，會(huì)采用受過訓(xùn)練的動(dòng)物。而在光遺傳學(xué)研究中，與記憶相關(guān)的電活動(dòng)模式，是在小鼠腦內(nèi)重新建立的。這是關(guān)于人工制造記憶的第一份報(bào)告。

對(duì)記憶的研究和為操縱記憶的努力進(jìn)展迅速。在美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）的支持下，研究人員開發(fā)了一種“記憶假體”，旨在通過電子刺激人腦中的記憶中心，來增強(qiáng)記憶的形成與回憶。

加州大學(xué)洛杉磯分校的生物學(xué)家David Glanzman將一只海蛞蝓的R N A 注入另一只海蛞蝓，從而創(chuàng)建了人工記憶

這份報(bào)告中用來創(chuàng)造人工記憶的方法，并不會(huì)很快在人類中使用。

相比之下，使用被稱為“永恒陽(yáng)光”—以好萊塢電影《美麗心靈的永恒陽(yáng)光》命名的藥物（zeta抑制肽，或ZIP）來進(jìn)行的記憶擦除，可以用來治療慢性疼痛。

這些努力背后有合法的動(dòng)機(jī)。記憶被稱為“靈魂的抄寫員”，它是個(gè)人歷史的源泉。有些人可能會(huì)尋求恢復(fù)丟失或部分丟失的記憶。其他人，例如那些患有創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙或慢性疼痛的人，可能會(huì)試圖通過擦除記憶來尋求對(duì)創(chuàng)傷的緩解。

這份報(bào)告中用來創(chuàng)造人工記憶的方法，并不會(huì)很快在人類中使用：沒有人像實(shí)驗(yàn)中使用的動(dòng)物一樣經(jīng)過轉(zhuǎn)基因手術(shù)，也不可能接受多次植入光纖電纜和病毒注射。然而，隨著技術(shù)和策略的發(fā)展，操縱人類記憶的可能性變得更加真實(shí)。

創(chuàng)造人工記憶使我們更加了解記憶是如何形成的，并最終可以幫助理解和治療像阿爾茨海默病這樣的可怕疾病。

記憶是人類的核心。我們需要保持警惕，確保任何“操縱”都是道德的。