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“大脑方程式”:抹去或植入记忆

科学发现最精确描述大脑如何回想记忆信息的“方程式”,有望未来进行记忆清除或改变。

  据国外媒体报道,目前,科学家发现大脑记忆事件的“方程式”,证实这是迄今描述记忆事件最精确的方程式,未来有一天医生能够利用这项技术对创伤性事件进行记忆清除或者改变。

  科学家将能够为大脑抹去或植入记忆

瑞士洛桑联邦理工学院科学家沃尔夫拉姆-格斯特纳(Wolfram Gerstner)带领一支研究小组研究分析大脑突触如何形成记忆,突触具有很大的可塑性,使神经细胞改变信息传输速度和强度,并对记忆信息进行改变。

  格斯特纳聚焦分析“记忆集成区域”,这是一个神经细胞网络,通过突触连接在一起,能够存储特殊的记忆片断。当一个记忆被回想时,这种记忆方程式能够集成记忆片断,组合成一个完整的记忆内容。

  研究人员的模拟实验表明,记忆形成和恢复遵循于一个“组织严密的方程式”。科学家能够设计一个复杂算法,精确表达复杂的记忆信息。同时,记忆方程式还是一个“开发工具”,能够触发大脑记忆,或者完全消除之前的记忆。

  格斯特纳说:“如果我们能够理解突触如何组合在一起伪造或者消除记忆网络,未来将更好地应用于认知能力和心理疗法领域。”(悠悠/编译)

 

植入记忆并非梦想

  植入记忆是科幻影片的一个常见片段,例如《盗梦空间》和《宇宙威龙》。在现实生活中,这种带有科幻色彩的技术并非遥不可及。不久前,法国巴黎工业物理与化学高等教育机构的科学家成功为熟睡的老鼠的大脑植入有意识记忆,这在历史上还是第一次。这项技术有望在未来用于人类,帮助改变记忆,为经常回想起创伤性事件的不幸者带去福音。研究发现刊登在《自然·神经科学》杂志上。
  
  无论是人类的大脑还是动物的大脑,都会在进入梦乡后“重放”一天内的活动。这种行为允许大脑巩固记忆和学习新东西。巴黎工业物理与化学高等教育机构的一支科学家小组利用这个回放过程在熟睡的老鼠大脑内形成新的记忆。将目光聚焦位置细胞,位置细胞是与行为活动所处位置密切相关并具有复杂锋电位的海马锥体细胞,帮助动物和人类形成心理地图。
  
  在老鼠探索一个场地时,研究人员利用电极对这些细胞的活动进行监视,锁定老鼠进入场地的一个确定位置时活跃的细胞。在老鼠进入睡眠状态后,研究人员监视老鼠的大脑活动。当特定的位置细胞进入活跃状态时,一个电极便会刺激与奖励有关的大脑区域。醒来后,老鼠立即跑到与获得

奖励的满足感联系在一起的位置,证明科学家成功在老鼠大脑内形成一段与这个位置联系在一起的一段新的快乐记忆。这是科学家第一次将一段有意识记忆植入睡眠中的动物大脑。

 

 科学家成功为老鼠大脑植入记忆 或能用于人类

  据国外媒体报道,植入记忆是科幻影片的一个常见桥段,例如《盗梦空间》和《宇宙威龙》。在现实生活中,这种带有科幻色彩的技术并非遥不可及。不久前,法国巴黎工业物理与化学高等教育机构的科学家成功为熟睡的老鼠的大脑植入有意识记忆,这在历史上还是第一次。这项技术有望在未来用于人类,帮助改变记忆,为经常回想起创伤性事件的不幸者带去福音。研究发现刊登在《自然-神经科学》杂志上。
  
  
  植入记忆是科幻影片的一个常见桥段,例如《盗梦空间》和《宇宙威龙》。不久前,法国的科学家成功为熟睡的老鼠的大脑植入有意识记忆,这在历史上还是第一次。这项技术有望在未来用于人类,帮助改变记忆,为经常回想起创伤性事件的不幸者带去福音  植入记忆是科幻影片的一个常见桥段,例如《盗梦空间》和《宇宙威龙》。不久前,法国的科学家成功为熟睡的老鼠的大脑植入有意识记忆,这在历史上还是第一次。这项技术有望在未来用于人类,帮助改变记忆,为经常回想起创伤性事件的不幸者带去福音
  
  
  无论是人类的大脑还是动物的大脑,都会在进入梦乡后“重放”一天内的活动。这种行为允许大脑巩固记忆和学习新东西。《新科学家》杂志报道称,专家们经研究发现当老鼠的这个重放过程遭到破坏,回忆起前一天所学东西的能力也遭到破坏,例如它们探索过的一个新地方。
  
  
  无论是人类的大脑还是动物的大脑,都会在进入梦乡后“重放”一天内的活动。这种行为允许大脑巩固记忆和学习新东西。法国科学家利用这个回放过程在熟睡的老鼠大脑内形成新的记忆。在未来的某一天,这项技术也可以用于人类  无论是人类的大脑还是动物的大脑,都会在进入梦乡后“重放”一天内的活动。这种行为允许大脑巩固记忆和学习新东西。法国科学家利用这个回放过程在熟睡的老鼠大脑内形成新的记忆。在未来的某一天,这项技术也可以用于人类
  
  
  巴黎工业物理与化学高等教育机构的一支科学家小组利用这个回放过程在熟睡的老鼠大脑内形成新的记忆。研究小组由卡里姆-本切纳领导,将目光聚焦位置细胞。位置细胞是与行为活动所处位置密切相关并具有复杂锋电位的海马锥体细胞,帮助动物和人类形成心理地图。
  
  
  在老鼠探索一个场地时,研究人员利用电极对这些细胞的活动进行监视,锁定老鼠进入场地的一个确定位置时活跃的细胞。在老鼠进入睡眠状态后,研究人员监视老鼠的大脑活动。当特定的位置细胞进入活跃状态时,一个电极便会刺激与奖励有关的大脑区域。醒来后,老鼠立即跑到与获得奖励的满足感联系在一起的位置,证明科学家成功在老鼠大脑内形成一段与这个位置联系在一起的一段新的快乐记忆。这是科学家第一次将一段有意识记忆植入睡眠中的动物大脑。
  
  
  除了有意识记忆外,专家们还表示他们也能够在沉睡的人类大脑内形成潜意识关联,例如在烟民的大脑内让吸烟与臭鸡蛋的气味关联在一起。专家们认为如果能够强迫老鼠在睡梦中进行潜意识学习,它们会以一种更为随机的方式探索这个场地,而不是直奔与奖励联系在一起的位置。本切纳表示:“老鼠出现一种有意图的行为,醒来后直奔这个位置。这一结果证明这并不是一种无意识行为。我们做的是将一个特定的位置与奖励联系在一起,让老鼠有意识地感知到这种联系。”
  
  
  本切纳认为他们需要数年时间对这项技术进行打磨,才能在人类大脑内植入不同记忆,例如技能和希望。植入希望能够改变创伤记忆。他指出可以将积极的想法与消极的记忆结合在一起,防止人们做噩梦或者反复回想起令人不快的往事。本切纳说:“如果你能在一个人的大脑内找到与回想起恐怖经历有关的区域,你可以将其与积极的想法结合在一起,帮助这个人改变这段记忆。”

 

脑植入装置或可修复受损记忆机制

 

  美国《史密森尼》杂志报道,科学家一直采用各种方式研究人类的大脑,不仅要揭示大脑机能背后的秘密,同时还希望帮助人们找回遗失的记忆。几周前,耶鲁大学医学院的科学家报告称他们研发出一种药物,不仅可有效治疗癌症,同时还可帮助修复患有阿尔茨海默氏症的老鼠的记忆。3月,澳大利亚科学家宣布在超声波扫描大脑之后,身患阿尔茨海默氏症的老鼠在3项不同记忆测试中的表现与健康老鼠不相上下。相比之下,宾夕法尼亚州大学的一支研究小组进行的记忆研究更能吸引人们的目光。研究小组由神经学家迈克尔-卡哈纳带队,致力于研制可帮助存储和恢复记忆的大脑植入装置。
  
  
  宾州大学的研究获得美国国防高级研究计划局(DARPA)的资助,旨在寻找一种方式,帮助外伤性脑损伤患者重新学习记忆形成过程。这种研究对五角大楼具有非常重要的意义。据估计,自2000年以来美国有超过30万士兵患上外伤性脑损伤。宾州大学科学家采取的研究方式不同于传统的大脑成像,他们在对参与者进行实验的同时对其大脑神经回路进行实时追踪。例如,他们可以让参与者玩记忆游戏同时“观察”他们脑内的电活动,以确定形成或者重新找回记忆时出现的生物标记。随后,他们将研究如何利用轻微电击刺激大脑,修复出现偏差的记忆机制。
  
  
  卡哈纳和他的研究小组与癫痫症患者合作进行这项研究。他们会将一个电极网临时植入患者的头骨下方,用于收集大脑活动读数,帮助医生计算癫痫在大脑的哪个区域发作。与此同时,他们还要求患者在植入电极的同时用笔记本电脑玩一系列记忆游戏。在他们玩游戏并形成记忆之时,研究人员会记录下大量神经元放电活动,目标是锁定与特定记忆行为有关的电信号。简单地说,科学家通过分析大脑的电脉冲了解一个人如何形成和找回记忆。
  
  
  上述研究只是整个研究计划的第一阶段。在第二阶段,科学家将致力于设计一种大脑植入物,监视大脑的运转情况,找到在处理记忆过程中出现问题的确定神经信号,而后利用低强度电脉冲对这些神经元进行适当刺激。植入装置可扮演“记忆自动调节器”的角色,调整电脉冲,确保大脑有效完成这项工作。
  
  
  科学家虽然对大脑进行深入研究,但仍有很多未解之谜。绝大多数神经外科医生都会告诉你,虽然做了所有能过的手术,对所有扫描图进行研究,对所有行为进行分析,但有关大脑功能的很多东西以及对大脑内的神经连接进行实验时会发生什么,仍有待我们去发现和探寻。
  
  
  利用电装置刺激不同的神经元能够模拟大脑的记忆机制吗?引入人造植入物的做法究竟是利大于弊,还是弊大于利?亨利·莫莱森是人为改变大脑将带来不可预见结果的一个经典例子。在小时候骑自行车发生事故之后,莫莱森便一直饱受癫痫折磨。他的症状非常严重,最后到了服用大剂量药物也无济于事的程度。医生认为最理想的治疗手段就是切除相关的大脑区域。
  
  
  1953年8月,27岁的莫莱森接受手术,切除大部分海马状突起。手术虽然控制住癫痫,但随后进行的一系列实验表明莫莱森无法形成新的记忆。2008年去世前,他一直活在手术前的记忆中。莫莱森这个病例帮助科学家了解大脑的记忆机制,尤其是海马体扮演的角色。此外,他的不幸也促使医生放弃这种手术。
  
  
  为了安全起见,卡哈纳的研究小组一直谨慎小心。在尽可能多地了解大脑记忆机制之后,他们才会为患者的大脑植入装置,利用电刺激神经元。他们希望适当的脉冲能够修复出现偏差的记忆过程。卡哈纳在接受《麻省理工科技评论》采访时指出:“我们希望大脑出现确定的电活动。这将是一次巨大飞跃,有助于我们通过轻微电刺激让大脑的记忆机制恢复正常状态。”

 

科学家一直采用各种方式研究人类的大脑,不仅要揭示大脑机能背后的谜团,同时还希望帮助人们找回遗失的记忆

 

现实版盗梦空间:植入虚假犯罪记忆

 

  一项最新研究发现只要掌握了一个人足够多的背景信息,操纵他/她坦白自己从未犯过的罪也不是不可能的。真是欲加之罪,何患无法。
  
  
  英国贝德福德大学和加拿大英属哥伦比亚大学的研究人员要求60名大学生的主要监护人填写问卷调查,让学生们的亲人说出该学生11岁-14岁之间发生过哪些重大事件。收到调查问卷后,这群心理学家立刻对这些大学生进行了3次时长40分钟的“友好”面谈,问他们一些关于自己过去的经历。
  
  
  研究人员在报告中说,70%的参与者最终被研究人员操纵了记忆,认为自己以前曾经犯过罪——比如偷窃、袭击伤人或持械伤人。
  
  
  这篇发表在《心理科学》上的研究发现,被调查的学生会内化(使成为自己的一部分)自己听到的故事,并详细地叙述这些故事,但其实这些故事从未发生过,也就是说,他们的记忆被操控了。研究说,“暗示性记忆检索技术”可以让被审问的人产生“犯罪型和非犯罪型情绪化虚假记忆”,并与真实发生的对感情有重大影响的事件作比较。
  
  
  在第一次问询中,研究人员告诉学生两件发生在学生青少年时期的大事,但只有其中一件是真的。说完后研究人员要求学生回忆事件的具体细节。如果学生这时候觉得无法解释虚假事件,心理学家会鼓励学生换一种方式去回忆,告诉学生说如果用“特种记忆策略”可以回想起更多细节。
  
  
  在第二次和第三次面谈中,研究人员要求测试者回忆两件事尽可能多的细节。
  
  
  研究作者之一的Julia Shaw说:“参与者在友善的面谈环境下产生出细节丰富的虚假记忆只需要3个小时,在此过程中,问话人会告诉学生一些错误细节,并使用一些效果较差的记忆检索技术。”Shaw说在这中条件下,人自身那种容易犯错并具有重构性的记忆处理过程会乐于制造出极为逼真的虚假记忆。
  
  
  在对30名学生进行了虚假记忆植入后,研究人员认为其中21名已经形成了虚假记忆。在15名接受袭击罪和持械袭击虚假记忆植入的学生中,有11名学生详细描述了自己和警察你来我往的详细细节。

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