記憶可以移植了?

　　1999年，全國高考作文題《假如記憶可以移植》引發了大討論。這個在當時被視為頗具科幻色彩的話題似乎正在變為現實。

　　本文共 4747 字

　　預計閱讀時間：12 分鐘

　　作者 / 王夢影 編輯 / 秦珍子

　　被電線指著頭，加利福尼亞海兔沒有遲疑，蜷縮著躲避。它不懂電是什麼，不會對此天然具有防禦行為。美國加利福尼亞大學洛杉磯分校教授戴維·格蘭茲曼認為，這種行為可能來自一段記憶，這段記憶屬於另一隻海兔——它領教過電擊的厲害。

　　抽取受訓海兔RNA注射入未受訓海兔體內示意圖（圖片由受訪者提供）

　　上周，這名神經生物學家和他的團隊於在線論文平臺eNuro上發布了最新的實驗成果。他們相信，上述海兔的反應等同於「記憶移植」。1999年，全國高考作文題《假如記憶可以移植》引發了大討論。這個在當時被視為頗具科幻色彩的話題似乎正在變為現實。

　　記憶移植的願景重燃了治癒阿爾茨海默病的希望。根據《2015年世界阿爾茨海默病報告》，全世界平均每3秒鐘就有1例新發患者，預計2050年全球患者將突破1.3億人。我國目前阿爾茨海默病患者已經超過800萬。

　　眾所周知，這種疾病會侵蝕人的記憶。

　　格蘭茲曼告訴中國青年報·中青在線記者，他明白那種痛苦，好像「用隱形墨水寫字」，不管怎麼努力，什麼都留不下來。他認為 「大腦是諸多煎熬之源」，如PTSD（創傷後應激反應症候群）、失憶症。加深對記憶的了解，能讓人類擺脫更多苦難糾纏。

　　然而，這個實驗在學術界備受爭議，格蘭茲曼是個不折不扣的少數派。

　　又是海兔立的功

　　加利福尼亞海兔巴掌大，形似沒有殼的蝸牛，肥肚子下掖著裙擺式的肉腮。半個世紀以來，這些黏糊糊的、行動緩慢的傢伙活躍在認知科學的研究中。它的神經元相對更大，直徑可達1毫米，便於科學家在顯微鏡下觀察。它有2萬個神經元，比哺乳動物少多了，卻具備不少和人類大腦神經系統類似的屬性。

　　它們待在格蘭茲曼實驗室的潛水箱中。其中一些被格蘭茲曼和學生抓在手裡，肉腮被電線杵著也不為所動，直到遭受電擊才慌忙收縮。重複多次，它們學乖了，不管有電沒電，一經電線接觸就擺出防禦姿勢，持續40秒左右。這種訓練能讓海兔建立條件反射，將電線和畏縮的動作聯繫起來。

　　接著，從這些訓練過的海兔腦部，格蘭茲曼團隊提取了全部RNA（核糖核酸）物質。和它大名鼎鼎的表親DNA（脫氧核糖核酸）一樣，RNA同樣為螺旋上升的雙鏈，攜帶著遺傳信息，廣泛分布在細胞之中。這些物質被注入完全未受訓練的海兔體內。

　　24小時後，面對電線的試探，接受RNA注射的海兔熟練地縮起了肉腮，持續40秒。這令整個實驗室振奮，它們顯然獲得了未曾學習的經驗。

　　用圖表展示的實驗結果（圖片由受訪者提供）

　　團隊同樣提取了未受訓海兔的RNA，這些物質則無法使同樣「無知」的同類增長「見識」。格蘭茲曼團隊相信，RNA能催發某種遺傳性變化，而長期記憶就儲藏在RNA之中。

　　他們認為，這個實驗等同於將一群海兔的經驗移植到另一群海兔體內。RNA則是運載工具。

　　這個科幻小說一般的成功在學術圈內立即引發了爭議。

　　設計實驗的邏輯鏈條遭到質疑。一位伯克利大學的神經科學學者對中國青年報·中青在線記者表示，海兔防禦大概是某種自然反應，受基因裡的「開關」控制。格蘭茲曼的注射可能只是一不小心碰開了開關，並非移植了記憶。

　　曾在北京師範大學專註記憶研究的蔡瑛告訴中國青年報·中青在線記者，她不太放心的是RNA的活躍個性。這種蛋白被發現樂於參與身體的新陳代謝。或許它並不是儲存箱，而是一個塑膠袋，記憶被兜進去，又很快離去。真正牢靠的記憶保管箱另有它處。「很長一段時間過去，這些被認為移植了長期記憶的海兔可能就什麼都不記得了。」

　　格蘭茲曼的實驗與記憶研究的主導觀點相左。

　　加州理工學院知名的華人神經科學家蔡立慧曾公開表示，這項研究「有趣而令人印象深刻」，但也「非常激進」。

　　她相信神經突觸在記憶儲存中的重要作用，這也是整個記憶研究的主流觀點：記憶在神經突觸的變化中產生，也儲存於其中。一個神經元擁有成百上千個神經突觸，像大樹延伸出繁茂的枝椏。突觸圓乎乎的小手能攀牢彼此，生物電流通過它們流轉，生物因此感受、思考、行動。

　　在主流的記憶研究中，也是海兔幫助人們認識到突觸對於記憶的重大作用。哥倫比亞大學生物化學與分子生物物理學系教授埃裡克·坎德爾利用海兔防禦機制研究它們的神經元，得出長期記憶在突觸中存儲的重要結論，並因此摘得2000年諾貝爾生理學與醫學獎。

　　求求你做個實驗吧

　　格蘭茲曼對爭議有著充分的心理準備，他深知自己的「非主流」身份。

　　對領域內很多研究者來說，RNA引發的「記憶移植」是一個死胡同，並不值得嘗試。上世紀60年代，在一個激進的實驗中，研究者先訓練一群絛蟲對光產生反應，然後將它們剁碎，餵給一群未受訓練的蟲子。飽食同類者似乎對光產生了腹中食物曾有的反應。研究者懷疑，某種遺傳物質起了作用。

　　「科學裡不全是同類相食，你別緊張。」格蘭茲曼對中國青年報·中青在線記者說。這個實驗再未被順利複製，後來有關RNA的小鼠實驗也沒有成功。

　　轉入這個充滿爭議的方向，格蘭茲曼覺得迄今為止最具挑戰的是說服自己的學生幫忙做實驗。

　　他花了幾個月時間請求他們加入。他們則一遍遍拒絕自己的「老闆」，即使還要靠他給開工資。

　　「你瘋了！」學生對他說。「求求你們先試一下好不好？」格蘭茲曼說。

　　格蘭茲曼並沒有一直質疑主流理論。他曾在哥倫比亞大學以博士後身份開展研究，就在坎德爾的實驗室裡。那會兒他最關心的是神經突觸，並且認為只要努力學習這方面的知識，他總會明白記憶是怎麼一回事。

　　「年輕啊，天真啊。」格蘭茲曼回憶起往事時感嘆，他如今白須光頭，小腹微凸。

　　他也並未和一些「RNA存儲長期記憶」理論的擁護者一樣，持有系統且自洽的反對理論。他只不過是被一項又一項的實驗結果推著走，反應過來時已經在現在的道路上。

　　當年他「自我說服」，是因為一個轉折性的實驗。培養皿裡有一群神經元，在顯微鏡下像桌球一樣撞來撞去。他向其中注射藍墨水似的信息物質，模擬生物長期記憶形成的過程。神經元的突觸因此瘋狂生長，像迅速複製的小球。隨著時間的推移，小球又像陽光下的肥皂泡一樣一個個消失了。

　　實驗「挺酷」，格蘭茲曼回憶，不過也沒有啥超過預期的。

　　令他驚訝的是，後來他發現，儘管數量一致，培養皿裡最初的那些突觸和最終留下的不是同一批，原始突觸和複製突觸誰留下，概率完全是隨機的。

　　他認為這表明了，儘管和記憶的形成密切相關，突觸與記憶存儲的關係並沒有想像中那麼緊密，於是他將目光慢慢轉移到RNA上。

　　他不介意被命運轉折推著走。上世紀70年代，在披頭四的歌曲和「愛與和平」的呼聲中，年輕的格蘭茲曼一心想搞電影。他大二那年退學，隻身去了紐約，在一家大型娛樂公司當助理。他瞧不上好萊塢，憧憬「地下電影」。

　　這個夢很快破滅，格蘭茲曼重回校園，在印第安納大學念完心理學本科，又在史丹福大學獲得了這個專業的博士學位。在斯坦福，他逐漸對認知神經學發生了興趣，於是去了坎德爾的實驗室，接觸到了記憶研究。

　　「在這個領域的好處是，你不愁沒工作可做。」格蘭茲曼說。

　　活著就是人加上記憶

　　如果認定記憶存儲在RNA中，記憶移植成為可能。相比複雜的神經突觸網絡，RNA更方便提取與複製。

　　格蘭茲曼舉了個「殘暴」的例子。一名鋼琴家被砍掉了手指，無法再演奏貝多芬，這並不代表他不會。

　　記憶就是這個鋼琴家，突觸是他的手指，而RNA是他的大腦。一個是表達，一個是存儲。只要RNA在，記憶就在。活躍的突觸因為年齡和疾病而衰弱，但裝上義肢，鋼琴家能重新敲響琴鍵，記憶也會重新被喚醒。

　　「它一直在那裡，你沒有失去它。」格蘭茲曼說，「你只是需要花一些工夫把它找回來。」

　　我們通常會體會「嬰兒期失憶」，記不住嬰兒期的事情。關於這種現象有諸多解釋。格蘭茲曼認同1987年一位德國心理學家的理論：嬰兒期的記憶不會憑空消失，它們能在大腦層留下印記。

　　被阿爾茨海默病困擾的人則失去了找尋記憶的鑰匙。在記者採訪到的人中，一名男銷售員的祖父忘記了饑飽的概念。春節裡小夥下樓拿個快遞的功夫，老人不間斷吞下了30多個餃子，一邊吃一邊吐。一位女製片人的外婆不再記得家人，包括這個她曾經捧在手心裡的小姑娘。老太太多疑、易怒，為家裡的這麼多「陌生人」感到驚恐。「我只能由著她忘。」她對中國青年報·中青在線記者說。

　　格蘭茲曼覺得自己還算幸運，沒有親人經歷過這種痛苦。他熟知認知科學史上一位著名病人「H.M」。1953年，27歲的他因為手術而大腦受損，無法擁有長期記憶，「甚至比不上一條金魚」。

　　「沒有記憶你不算活著。」格蘭茲曼說「你只是暫時存在。」

　　「H.M」的大腦被研究了50年，人類開始了解記憶的功能和結構。如今的記憶研究是個巨大的領域，細微的分支伸展開來：長期記憶、短期記憶、概念記憶如「蘋果是紅的」、語義記憶如「蘋果是什麼意思」……人人都有一套辦法。

　　像格蘭茲曼這樣做動物實驗的有不少，他們探索出一系列經典記憶模型，其中一些彼此否定。蔡瑛在北師大師從薛貴教授，主要參與人類實驗。「不可能把人殺掉提取物質」，主要是給予刺激和引導，通過核磁共振觀察他們的大腦某處因活躍而亮起。

　　格蘭茲曼覺得自己比同類相食的蟲子那會兒已經有了巨大的進步。那時的人們知道RNA的存在但並不了解，好像蒙著眼睛做實驗，難免失敗。他這一代則受益於遺傳生物學的長足發展，已經明白RNA的工作機制和分類。格蘭茲曼認為，並非所有RNA都承擔儲存記憶工作，非編碼的那些才有此功能。

　　他覺得那不是一條死路，只是那時「條件不成熟」。

　　他希望未來能夠藉助RNA找回失去的記憶。另一方面，通過逆轉喚醒記憶的過程，讓PTSD患者和其他因為壞記憶無法正常生活的人們能成功封存它們。

　　路還很長，格蘭茲曼需要進一步的動物實驗和培養皿觀察，確定海兔複製防禦反應背後的機制。最終搞清楚這些小動物的RNA是如何攜帶和儲存記憶的。

　　更麻煩的是，人類大腦擁有1000億個神經元，其作用機制的複雜性與海兔不可相提並論。

　　迄今為止，沒有科學家能確定：記憶的本質究竟是什麼。

　　每一年年終蔡瑛翻閱《自然》雜誌，都會在世界百大未解之謎裡發現這個問題。沒有被全部人公認的模型，也沒有完全統一的理論。

　　RNA儲存長期記憶目前仍是一個新假說。格蘭茲曼只能一步一步走。做一個少數派，他有不安，怕自己確實弄錯了。但他把這些情緒打包藏好，讓它們沉睡在RNA裡——如果他是正確的話。

　　他如今最期待的是有更多人重複自己的實驗。如此，這個方向就能獲得更多的重視。面對5年一次的國家基金委員會審查，他才能不那麼艱難地拿到錢進行下一步工作。

　　治療重症似乎遙遠，他也不相信真會有人憑藉這門技術轉移記憶長生不老。他甚至懷疑，當人類終於搞清楚記憶是什麼時，我們的地球已經不在了，大家全體移民外星——人類對宇宙的了解似乎會比對記憶的了解更深。

　　「我們的大腦比黑洞複雜多了。」格蘭茲曼說，「它精巧、複雜、又脆弱。」

　　------------------

　　原標題：《記憶移植實現了？》

　　原文刊載於《中國青年報》（ 2018年05月23日 11版）

　　- END -