第三步,還是用藍光照射這些小鼠,但同時放進去幾隻年輕的雌性小鼠,讓異性小鼠相處一小時。很有趣的事情發生了:這些曾對藍光產生反應激發不快回憶的雄性小鼠似乎完全忘了之前電擊的不快記憶,同一個記憶痕跡區域被愉快記憶代替。拿走雌性小鼠後,雄性小鼠大腦的同一區域,之前被標識的記憶痕跡,再次受到光照射後,小鼠們表現出興奮快樂的樣子,之前的不快轉眼煙消雲散,很快就形成了愉快的記憶痕跡。也就是說,之前在不快記憶中被激活的海馬體的記憶痕跡在通過與異性相處後,被轉換成了快樂記憶痕跡。同樣的,使用同樣手段也可以從快樂記憶很快地切換到不快記憶。
這個觀察到的現象,不是單純地隻是之後體驗的事情的情緒替代了之前的經驗。因為同一個實驗中,用同樣的方法刺激海馬體下遊的跟情緒相關的杏仁核,卻隻能單獨形成要麼快樂要麼不愉快的記憶體驗,卻不能在兩種記憶中成功切換。也就說,在杏仁核形成的記憶一旦形成,即便之後再給予相反的體驗,之前形成的記憶無法被替代,不快的記憶永遠還是不快樂。
恢複記憶
既然知道可以通過光照來切換記憶,那是否可以恢複失去的記憶呢?這就引發了2015年的這個實驗。
記憶被認為是儲存在被稱為記憶痕跡的神經細胞群以及這些神經細胞互相間的連接中的。而為了保存長期的記憶,記憶痕跡細胞間的連接需要被強化。神經細胞間形成連接的強化被稱為突觸增強。一直以來認為突觸增強這一過程不可或缺,否則無法形成長期記憶。在動物實驗中,通過實驗手段阻礙突觸增強這一過程,導致動物無法回憶起過去發生的事情,也就是人為失憶。然而,在長期記憶固定形成的過程中,形成記憶痕跡的這些神經細胞群本身發生了什麼樣的變化卻一直以來所知甚少。記憶到底是全部存在於神經細胞間的連接,還是也存在於神經細胞本身呢?
利根川團隊做了一個很有趣的實驗。
第一步,將小鼠放入A箱,過一段時間後移到B箱。在B箱子中給予小鼠輕微的電刺激,讓小鼠對B箱形成可怕的記憶。
第二步,同樣的小鼠,在用電擊形成可怕記憶後,立刻被注射可以阻礙小鼠大腦神經細胞突觸增強作用的化學藥物,人為地阻礙記憶的形成。換句話說,就是用化學藥物讓小鼠失憶。果然,沒有注射藥物的小鼠在隔天被放入B箱內時,因為前日的恐怖體驗,記憶形成,這些小鼠表現為畏縮不前,戰戰兢兢。顯示記憶形成。而被注射了藥物的小鼠被放入B箱後,卻完全忘記了被電擊過這回事,逍遙自在,記憶被阻礙,人工失憶成功。
第三步,又隔一天,將這些失憶的小鼠放入A箱。因為A箱裏沒有電擊,所以小鼠沒有可怕的記憶,都表現出非常正常的反應。失憶的小鼠沒有任何異常。然而,再將這些小鼠暴露於光照之下,通過藍光激活之前電擊後標識的被激活的大腦記憶痕跡細胞群,這些電擊的恐怖回憶立刻複活。小鼠失去的記憶被光照射所激活複蘇。小鼠們再次表現出畏縮不前,戰戰兢兢。顯示記憶被恢複了。也就是說,即便沒有形成神經細胞間的突觸增強,恐怖體驗的記憶似乎是直接保存在痕跡細胞群中了。
利根川博士解釋說:“應該可以推測,神經突觸增強這一過程應該是在記憶形成的初期階段起到很重要的作用,但似乎不是用來維持已經形成的記憶的基本機製。但是,如果想要高效率地激活記憶痕跡,讓實驗對象回憶起過去發生的事情的詳細細節的話,估計突觸增強也許是不可缺的”。
如果按照動物實驗的思路和方法,可以想象一下未來的可能。在全麵了解了記憶有關的大腦海馬體具體細節之後,通過光遺傳學技術熒光標識與各種記憶有關的痕跡細胞群,在必要的時候,通過光照射來激活這些特定細胞群,從而恢複過去失去的記憶,甚至是某件事情的具體記憶。一個不可想象的科幻世界就真的到來了。