人類記憶靠不住,科學實驗告訴你
科技博覽
作者:繡夫
人類記憶錯漏百出是眾人皆知的。一個朋友會堅持認為,那是你參加的第15次班級聚會,但你知道那是第10次。你會清楚地記得,另一個朋友出席了你的婚禮,直到她提醒你,你甚至會認為根本沒邀請她。或者,更嚴重點的,目擊者錯認了一起大案的凶犯。虛假或錯誤的記憶不僅在日常生活中很常見,而且研究人員已經發現,在人類受試者身上製造有關言語和畫麵的虛假記憶相對而言很容易。但錯誤記憶形成時,大腦究竟發生了什麼,依然是個迷。
一般認為,記憶是人類心智活動的一種,屬於心理學或腦部科學的範疇。記憶代表著一個人對過去活動、感受、經驗的印象累積,有相當多種分類,主要因環境、時間和知覺來分。在記憶形成的步驟中,可分為下列三種信息處理方式:第一是譯碼,即獲得信息並加以處理和組合;第二是儲存,將組合整理過的信息做永久紀錄;第三是檢索,將被儲存的信息取出,回應一些暗示和事件。但是記憶在大腦中形成、存儲和被調取的具體機理,並不十分清楚。
小鼠與人的大腦活動很類似
不久以前,美國麻省理工學院(MIT)理化學研究所麻省理工學院神經回路遺傳研究中心的研究人員表示,他們已在小鼠身上製造了虛假記憶,這為諸如記憶是如何在人腦中形成的問題提供了詳細線索。2013年7月,利根川進帶領的史蒂夫·拉米雷、劉旭等科學家在《科學》雜誌上報告稱,他們讓小鼠記住在一個地方遭受了電擊,但事實上卻是在一個完全不同的地方進行電擊的。
曾因在免疫學領域的貢獻而獲諾貝爾獎的利根川進博士稱,這一發現再次警示我們,小鼠和人類的記憶是多麼的不可靠。他也是皮考爾學習和記憶研究所的創始人,理化學研究所-麻省理工學院神經回路遺傳研究中心是該所的一部分。去年,他和幾位科學家在《自然》期刊上公布的證據表明,一項特定的記憶在形成時,它的物理痕跡能在一組腦細胞中找到,而且過後可以通過刺激那些細胞來激活那些痕跡。而新發現再次證實了這一點。
挪威科技大學的神經係統科學家愛德華·莫澤說,盡管小鼠不是人,但從進化角度來說,哺乳類動物基本的記憶形成機製在遠古時期便已成型。他是研究空間記憶和導向的,不屬於利根川進領導的團隊。他說,在這種水平的大腦活動層麵上,“小鼠和人之間的區別非常小”。在小鼠和人身上,記憶都是在海馬體中一個叫“齒狀回”的區域形成的。
“我發現這其中有意思的是,”莫澤博士說,“你實際上可以指出記憶的物理基質”,也就是研究人員所說的記憶痕跡。長期以來,神經係統科學家一直在討論記憶痕跡,但莫澤博士稱,這項最新研究是離他們指著大腦的某個地方說“這就是記憶”最近的了。
小鼠的錯誤記憶
在這項研究中,利根川進博士帶領的團隊首先把小鼠放在一個環境裏,讓它們適應並記住這一環境。他們找出了鼠腦中形成記憶的細胞,並用化學方法對它們進行了標記。在這個環境裏,小鼠沒有受到電擊。
一天之後,研究人員在另一個完全不同的環境中對小鼠進行了電擊。與此同時,為了喚起小鼠早先的記憶,他們還刺激了之前標記出來的那些腦細胞。
第三天,小鼠又被帶到了第一個環境中。它們因為害怕而一動不動,這種小鼠的典型行為已經經過了詳實的研究,表明它們記得自己曾在第一天的環境中受過電擊,雖然這件事情根本不曾發生過。研究員又以此次試驗為基礎,進行了大量不同的試驗,以確定他們所見到小鼠的反應確實是建立在錯誤的記憶之上。
光遺傳學工具正在改變神經係統科學,研究人員利用這些工具給神經元定位、用化學方法標記神經元,還使神經元易於受到光纖傳輸藍光的激活作用的影響。在這些技術的幫助下,研究員能夠識別並標記曾在第一個環境中參與形成最初記憶的神經元,並在第二天用光再次激活那些做過標記的細胞。
人類的創造力與錯誤記憶相關?
利根川進博士說,因為小鼠和人類的記憶形成機製幾乎確定無疑地具有相似性,這項研究的重要性部分就在於“能使人們進一步認識到,人類的記憶是多麼不可靠”,尤其是在處理影響重大的刑事案件之時。他說,這種不可靠性對進化提出了質疑:“為什麼人類大腦是這樣的,會形成錯誤的記憶?”
他說,沒人知道,但他猜想,這或許與人類的創造力有關。正是因為這種創造力,人類才能夠想象可能出現的事,並且描繪出細節豐富的真實情況與想象場景的結合。他說,這種豐富的內在體驗能夠幫助藝術、科學以及其他創造性領域的工作。他說:“如果人類沒有這種能力,就不可能產生文明。”但是,它也可能會給錯誤的記憶提供原材料——可能這也是為“這種巨大好處付出的代價”。