痛苦记忆能否删除?
大脑中的记忆通过特定的大脑回路和正面、负面的情绪相关联。修改小鼠的大脑回路,科学家就能把小鼠头脑中的可怕记忆转变成为美好记忆。
记忆可以改变吗?当然,在科幻片里。那么现实生活中呢?如果可以的话,那些正经受恐惧症、创伤后应激障碍(PTSD)以及其他焦虑症困扰的患者们也许就能够改善不堪回首的回忆了。虽然这听起来更像是科幻片中的情节,但是科学家却看到了将之变为可能的希望。
《自然》8月28日刊文称,大脑中的记忆通过特定的大脑回路和正面、负面的情绪相关联。通过修改小鼠的大脑回路,科学家就能把小鼠头脑中的可怕记忆转变成为美好记忆。这一成果有助于了解情绪记忆形成的机制,展现了在大脑回路层面更改情绪记忆的可能,未来有望据此开发出治疗PTSD等心理疾病的新方法。
通过改写情绪改变记忆
你还记得几年前那次糟透了的约会吗?你正和“女神”约会,却笨手笨脚打翻了蜡烛,点着了桌布,最后差点没把餐厅烧起来……真是可怕!可是现在,你俩已经喜结连理,这曾经糟糕的场景看起来……好像有点小甜蜜呢!看来,记忆确实能够从“悲催”变为甜蜜。只不过,过去这只能依靠时间,而如今,新的科学方法出现了。
这一研究是在前诺贝尔奖获得者,麻省理工大学利根川进的实验室中进行的。在他看来,人的记忆不仅是事物本身,还包括事物所处的环境,人的情绪就是这环境的一部分。
这也就是说,记忆往往带有一定的情绪色彩,虽然记忆的具体信息如事发地点等一般不会改变,但与记忆相关的积极或消极性质有时会发生变化。此前研究已知,负责编码情绪信息的是大脑中的杏仁核区域,负责编码情境信息的是海马齿状回。然而,这两部分如何互动,使大脑给记忆贴上情绪标签,具体机制尚不清楚。
科学家们先前推测,动物脑中的海马体负责存储某段经历,而脑中的杏仁核则“判断”这段经历的“好坏”。基于此,研究团队的牵头人博士后研究员罗杰·雷东多和研究生约书亚·金设计了这一基于光遗传学的实验,试图搞清楚既然海马体和杏仁核都被视为对记忆形成至关重要的因素,那么记忆与“好”或“坏”之间存在任意关联还是固定关联,以及这种关联是在海马体还是在杏仁核中形成?
巧合的是,在电影《黑衣人》中汤米·李·琼斯和威尔·史密斯所使用的虚构的“记忆消除器”就是以类似的原理工作的——能够产生明亮的光束改变人的记忆。看来,科幻与科学也不无相通之处。
实验改变小鼠记忆
如何将“坏”记忆转化成“好”记忆呢?在实验中,研究人员用积极刺激重新激活了一只雄性小鼠海马区内的神经元,那里存储着它被电击休克的“地点”,以及同两只雌性小鼠共度的一段宝贵时光。这种转化听起来轻而易举,但它需要一系列巧妙的基因技术为相关神经元做标记,使其响应激光脉冲,并通过手术植入光纤,将激光恰到好处地传递到目标区域。
在实施改变记忆过程之前,研究人员会把小鼠放进笼子里,使它轻度休克,并使用激光脉冲来唤醒其大脑中的记忆。这时,小鼠避开了它受到过攻击的区域。但当他们试图在记忆改变之后进行这一实验时,小鼠却在此区域停留了更长时间,甚至四处嗅了嗅,似乎是在寻找它的异性朋友们。在相似实验中,小鼠最初因为害怕受到袭击而不想走到黑暗环境。修改大脑回路之后,小鼠相关的情绪从负面变为正面,心甘情愿地走进黑暗环境。看起来,它在这一区域的记忆已经由坏变好了。
在具体操作中,“恐怖”记忆由给小鼠腿部施加电击完成,而“鼓励性”记忆则包含给小鼠食物和与“异性美女”共处。当记忆形成时,研究人员监测了小鼠大脑中海马体和杏仁核内被激活的神经元细胞。大脑中海马体和杏仁核是与情绪有关的两个部分。然后研究人员使用了相同的光脉冲来重新激活记忆,激发相同的神经元,从而使小鼠表现出恐惧或快乐的行为,而其情绪取决于被重新激活的记忆。
实验结果显示,海马体和杏仁核都存储“好记忆”和“坏记忆”,而前者中的记忆性质可以改变,后者不行。因此,研究人员得出结论,海马体中的记忆为中性,可以与“好”或“坏”任意匹配,但是杏仁核中记忆的性质固定。
未来心理疾病的克星?
基于这一实验结果,利根川进表示:“在未来,或可找出一种方法帮助人们记住积极的回忆,而忘却消极的回忆。随着技术的发展,今后人类也许能用无线方式操控神经细胞,可以放大‘好’记忆,覆盖‘坏’记忆。”
同时,研究员雷东多也表示,他们正在调查重新激活愉快记忆是否能影响人的抑郁情绪,他们希望确定新的药物作用靶目标,用以治疗抑郁症和创伤后遗症。
当然,如果你认为这项研究对创伤后应激障碍等疾病是一个有效的治疗方式,那或许你还得等上些时候。上述实验是在小鼠身上进行的,其方法包括从基因上改变神经元以及在小鼠脑中插入光纤,因此短期内还无法应用在人类身上。
波士顿大学神经科学家霍华德·艾肯鲍姆认为,对记忆研究人员来说,这一成果不算太大惊喜,但它是一个给人们留下深刻印象的科学壮举。他还表示,“随着这项技术与分子生物学的结合,你能够精确标记参与记忆编码的神经元细胞,并用激光重新激活它们。这真不可思议!这项技术还使得研究人员能够更精细地解剖参与记忆及其他功能的神经回路。”
尽管这个新发现并没有为精神疾病的治疗提供直接帮助,然而,他们找到了海马体和杏仁核存在微型联系的新证据。艾肯鲍姆认为,这足以解释正面情绪是怎样与过去可怕的记忆联系起来的。对比解剖学发现:之前的可怕记忆没有完全消失。艾肯鲍姆表示,这就像经历过精神治疗的患者,他们虽然学会了与自己的焦虑进行斗争,却从未完完全全地克服这种感受。■
(本文译自《自然》《连线》杂志)