记忆是否能移植

记忆是否能移植

“21世纪的一个傍晚，在一个忙碌的实验室里，一群科学家欢呼起来了。他们刚刚成功地把爱因斯坦的记忆移植到一个当代人的头脑中。一夜之间，全世界都轰动了，几乎所有的人都在疑惑:这个‘爱因斯坦’会做出什么伟大的事?”

这是1999年一篇优秀的高考作文的开头。这一年的全国高考作文的要求是:以“假如记忆可以移植”为作文的内容范围。这样一道充满科学幻想味道的作文题似乎令许多考生感到耳目一新。

移植记忆，多么诱人的话题!可是，从科学技术的角度看，究竟有没有记忆移植这一回事?换句话说，人类有一天真的能够达到记忆的移植吗?

为了解答这个问题，我们先来看看，为了记忆，大脑是怎样工作的。

有人认为，人的记忆就像分门别类放在大脑各个“仓库”里的“激光录像盘”，当刺激大脑某一点时，就可能使那儿所保存的一段“录像”重播出来;而由于大脑是个整体，一段“录像”又可能引发另一段“录像”的重播，这样积累得多了，甚至可能引发相关系列的“录像”重播。

加拿大医生潘菲尔德曾以局部麻醉的方法为癫痫病人打开头颅骨，使病人在清醒的状态下接受治疗。当他以微电极触及大脑组织“海马”的某一点时，病人就唱起童年时唱过的一首歌;当触及大脑左侧的“颞叶”时，病人就说看到有个人牵着狗从家乡小屋前走过，而这病人只有在童年时代回过家乡。

据研究，“记忆”分为操作性记忆(骑自行车、游泳等等技能)和叙述性记忆。操作性记忆存储在小脑里，叙述性记忆则存储于4个关键组织:海马、颞叶、脑垂体和下丘脑。海马可短暂记忆，颞叶、脑垂体的记忆时间较长，而下丘脑记忆时间最长。空间记忆的通路是脑内视皮质——海马——下丘脑;感情记忆的通路则是脑内视皮质——脑垂体——下丘脑。此外，可能还有几十条其他的记忆通路，使人们能记住丰富多彩的外部世界信息。也就是说，在大脑里，不同类型的记忆是储存于不同的“仓库”里的，要提取哪种类型的记忆(即回忆)，就只能到相应的“仓库”里去找。大脑的储存和提取信息的功能，就像非常精确的超特大型电子计算机一样，已经完全系列化了。

但是，通过记录大脑中血液流量的增减，科学家们发现，记忆并不是像电脑字节那样分区储存的。的确，在大脑中存在着区域性“特长”:对规则动词和不规则动词，对骆驼的图像和扳手的图像，对一件物体的颜色和它的功用，大脑是分别利用不同的细胞群来处理的。但是一个记忆或思想会同时激活大脑的许多不同部位。当外部世界的信息通过感官涌入时，连接脑细胞之间神经冲动的血液信号会迅速传遍大脑。当同样的信息再次输入时，这些化学连接得到了强化，同样的信号会更迅速地传至目的区，并且会被所有这些细胞认出是曾经接受过的。

大脑学专家丹尼尔·阿尔康认为，储存的记忆，就是一系列化学变化形成了一个特别的神经元“集合”。每个集合内部数目庞大的相互连接，也许能解释为什么一个片断记忆——某个词、某种颜色或气味——就能激活整个记忆。

化学信号是记忆形成的关键，这一点可以通过对鼠类和果蝇等生物的研究得到证明。只要改变大脑与神经传递有关的蛋白质的摄入，记忆过程就会产生变化。摄入超剂量的脑蛋白CREB的果蝇，受到一次电击以后，就能够学会对电击处避而远之，而正常的果蝇需要平均受电击10次才能做到这一点。如果阻止CREB或另一种蛋白BDNF的摄入，这些动物则几乎无法形成持久的记忆。被剥夺了BDNF的老鼠，会在迷宫里漫无目标地乱走，直至饿死，而正常的老鼠早已记住了通向食物的捷径。

关于记忆，还有一些奇怪而有趣的现象，现在科学家们还是无法给予解释。

比如受到脑创伤的不幸者，会表现出奇异的症状。在人脑中有一区域称为“海马区”，许多损伤了这一区域的患者，只能记住受伤前的事，却记不住受伤后发生的事。海马区似乎是一个中枢，所有新的经历在形成记忆之前都要通过这里。该区域受损后，患者真正成了过去的俘虏。但他们也能学会新的技艺，如高尔夫球或桥牌。他们每次都会有所长进，不过始终会认为自己是第一次接触这种游戏——技艺培养是一种独特的记忆，是由另一个不同的脑区域控制的。

而有一些损伤了所谓基本神经中枢区的患者，其症状恰恰相反:他们会把某项技艺，例如弹钢琴，练习100次，对上课的经历记得清清楚楚，而弹奏技术却毫无进步。

英国研究人员曾经发现3个脑部受损的儿童，他们记不住有关自己的事，却能记住一般的事情，比如英国女王是谁。一个名叫尼尔的10多岁男孩的情况更是令人惊奇:脑瘤破坏了他形成新的记忆能力，至少形不成他可以说出的记忆。在被问及放学回家路上的见闻时，他回答说不知道。而当被要求写下他的见闻时，他能够正确地报告所看到的郁金香和注意到的人，尽管在这之后他会问:“我写了什么?”并且为自己刚刚亲手写下的经历而感到吃惊。

即使是百分之百正常和健康人的记忆，也是变化无常，其中有无穷的复杂性。例如，当人们被要求回忆一个事实，如近期一台晚会上有多少人时，他们往往“看到”自己身在其境;当被问及对晚会的感觉如何时，他们的视角会立即转换，变为用自己的眼光来“审视”记忆。

即使我们自认为记得很清楚时，记忆也并不像完美无缺的照片，而是更像从几根骨头还原成的恐龙模型，只是一个大概的估计。美国哈佛大学记忆专家丹尼尔·沙克特认为，人们回忆的时候，就好像考古学家从一些遗迹重塑出一个个场景。研究人员曾经从美国纽约的现代艺术博物馆中取走一幅名画，并对天天与画打交道的馆内工作人员进行了测试，结果发现每个人只能记住该画的某些方面:馆长记住的是画的主题，维护人员主要记住了画的尺寸和清洁难度，保安人员记得画颜色鲜艳。没有一个人能全面描述这幅画。

这样的反常现象，使得对大脑工作机理的研究复杂化，但也提供了重要线索。不过在目前，用于扫描大脑的摄影技术还远远不能定位某个记忆的存在位置，它们分别不出大脑的相邻区域，而且速度太慢，也捕捉不到高速运行中的神经元的闪动。即使科学家们能够收集到所有这些数据，他们仍然面对更复杂的问题，那就是记录1亿个神经元的活动，并弄清它们之间几亿亿个联接的实质。

记忆的奥秘，还远远没有被清楚明白地揭示出来。不过不要紧，这并不妨碍科学家们做一些和记忆相关的尝试。比如，移植记忆，就是科学家们很感兴趣的一个课题。

1965年，美国、丹麦和捷克斯洛伐克的一些科学家做了许多实验，以此来观察记忆是否可以移植。这些实验中最引人注目的要算是美国心理学家麦康纳尔的蜗虫实验:他反复亮灯并用微弱电刺激蜗虫，这些蜗虫最终形成了触电避光的记忆，随即将其磨碎，喂饲给没受过训练的蜗虫，后者吃后同样获得了触电避光的记忆。当时麦康纳尔认为，特殊的记忆，不仅存在于脑中，而且遍及全身各细胞。

1966年，麦康纳尔考虑到蜗虫属于低级动物，与人类的进化水平相距甚远，他和许多科学家一样，开始用哺乳动物来做记忆移植的实验。他想到，哺乳动物不能像蜗虫那样“吃”进记忆，因为他们有发达的消化道，会将记忆与食物一起消化分解掉。于是;他对大白鼠进行了“注射”记忆的实验:他在笼子底部给予电击，大白鼠立即逃到笼架上，等它跳下来时再行电击，大白鼠又逃上架子。如此反复训练，大白鼠终于记住了这个“教训”，再也不肯下来。然后把这些大白鼠的脑磨碎，将其脑提取液抽出含有核糖核酸的物质，注射到从未接受过电击试验的大白鼠体内，结果后者也像尝过电击的滋味，呆在架子上不肯下来。

稍后，加拿大神经科学者斯克里玛以大鼠拒饮糖精液作为味觉厌恶行为的客观指标，进行了记忆移植实验:大鼠在五天内被剥夺饮水的权利，每天只给它们供应自来水30分钟，并于第六七天改饮糖精液，动物由于条件反射而厌恶糖精液。之后把这些大鼠处死并制出其脑的提取液，经硬脑膜注射到对糖精液不厌恶的正常大鼠体内。结果表明，这些正常大鼠也对糖精液产生厌恶反应。

最引人瞩目的是1978年原联邦德国生物学家马田做的蜜蜂记忆移植的试验。他先选了两只健康的蜜蜂，训练它们每天在一定的时间从蜂房飞出，到另一个蜂房去寻找一碗蜜糖。过了一段时间，这两只聪明的蜜蜂长了记性，每天到了一定的时间，都要做一次这样的飞行。马田从它们的脑神经中取出一点物质，注入两只没有经过训练的小蜜蜂神经组织中，结果，奇迹出现了:这两只从未去过新蜂房的小家伙居然像受过训练的长辈一样，每天到了固定的时间，毫不犹豫地飞向放有蜜糖的那个蜂房中去。马田的记忆移植成功了。

实验结果给人以有趣的启发:动物后天生活过程中学得的行为、经验、体验等记忆，能够经脑的提取物移植给另一个体。科学家由此设想，可能有一些特殊物质能携带信息将记忆转移。美国贝勒大学医学院和田纳西大学的生物学家曾对大鼠进行了“反向实验”，即训练它们一反常态地喜欢光明、害怕黑暗。经过一段时间训练后，把大鼠杀死并对其脑中化学物质进行测定。结果表明，这些受过训练的鼠脑中产生一种十五肽的化学物质，称之为“恐暗素”。随后又用人工方法在实验室中合成了这种“恐暗素”，用之注射到正常大鼠脑中，这些大鼠果然像接受了天然的十五肽一样，由喜黑暗变成怕黑暗。

对动物进行的脑移植试验启示科学家，建立在物质基础上的记忆完全可以在不同大脑之间实现传递。

动物记忆可以移植，人应该也不例外。当然科学家们不可能从一个人的脑中取出一些物质移入另一个人的脑中，看看有什么效果。但却设想了一些从一个脑中拷贝知识到另一个脑中的模式:用一种仪器记录下一个人的大脑活动情况，然后用另一种仪器将信息输入到另一个人的大脑中去，就像给电池充电一样，因此科学家们称其为“充电”模式。当然，科学家们还设计了另外一些模式。也许他们的目的就是要找到一种突破式的获取知识的新方法，让我们不再停留于书本知识共享的时代，而要进入一个脑资源共享的新时代。

还有一些科学家们相信:记忆不仅可以移植，而且可以在实验室中人工合成。人们设想，经过若干年后，也许专门制造特殊记忆物质的专业化工厂，也将像制造录音带或光盘一样投入生产，并为人们的学习和创新服务。那时，人们就真正生活在记忆的“自由王国”中了。