[科普中国]-大脑中原来没有储存记忆的部位？记忆都去哪了?

开始阅读这篇文章之前，让我们先闭眼回想一下自己比较强烈的回忆。第一次赢得篮球比赛的夏天，有蝉鸣、有青草、有热得烫手的奖杯，还有篮球衫上意犹未尽的汗水味；意识到自己坠入爱河的那一天，人山人海都沦为背景，你眼中只有她站在那里朝你浅笑的模样；头一次被十分心仪的公司拒绝，挤不进去的电梯和风雨欲来的灰蒙蒙的天......每一个回忆都不是单一的，当你重新构建一个回忆时，你会记起那时嗅到的味道、看到的景色、别人说过的与此相关的趣事以及你对当时一切的感受，对吗？事实上，你的大脑收集、连接和创建这些只有几毫秒长的记忆碎片的能力，是每一段记忆的基础。进一步讲，这也是你智商的基础。每一个感官体验都会触发你的神经元分子发生变化，重塑它们之间的连接方式。这意味着你的大脑确实是由记忆构成的，而记忆的增加、覆盖又不断地重建你的大脑。这种记忆框架可追溯到几十年前。今天Neuron（《神经元》）期刊上发表的一篇新文献综述提出了一个更微妙的观点：大脑中是没有储存记忆的地方的，记忆的存在是因为大脑的分子、细胞和突触可以感知时间。定义记忆与定义时间同样困难。在最普遍的意义上，记忆就是作用于神经系统的一个变化，该变化会导致系统的工作机制在未来发生改变。这篇论文的作者之一神经科学家尼古莱·库库什金说：“一段典型的记忆实际上只是重新激活你大脑不同部分之间的连接。这些连接在之前的某个时间是活跃的。所有的动物，还有许多单细胞生物，都有从过去学习的能力。”就拿海牛来说，从演化的角度来看，你很难将海牛和人类建立起一条线性的谱系。然而它们都有神经元，海牛也形成了类似于记忆的东西。如果你捏一个海牛的腮部，下次你再用小指接近它时，它会很快将腮部缩回。研究人员在海牛身上发现了神经突触连接，当一个海牛学习缩回腮部时，这些连接会加强。那这和你的记忆有什么关系呢？与海牛相似，人类神经元也有类同的分子。库库什金说：“在人的大脑中，数以千计的神经元可以相互连接，而且每一个神经元都可以与另一个神经元建立特殊的连接。这些特殊的连接（即神经突触）是可以根据信号强弱进行调整的。这样一来，这些连接就形成了一个网络。所以，每一次经验（比如腮部承受的每一下捏掐）都有可能重新调整神经元连接强度。但你要是认为这些分子控制的突触就是记忆，那就错了。库库什金说：“当你深入研究分子，以及离子、酶、转录程序、细胞、突触和整个神经网络的状态时，你会发现大脑中并没有储存记忆的部位。”这是因为神经元具有可塑性，它的这一特质使它能够产生记忆。记忆就是这一系统本身。所有的生物——甚至没有神经系统的那些生物——都有产生记忆的证据。目前科学家们已经训练出可以预测光束的细菌。库库什金解释说，“原始形态的记忆（比如海牛的反应）是有利于进化的。”他说，“这样有机体就可以鉴往知来，应对新的挑战。”人类的记忆都是从一个非常细小的微粒尺度开始的。库库什金说：“你的神经元、神经元伴随分子和由此产生的突触会将所有相关变动按发生的相对时间顺序编码，它们将整个经历储存在一个时间窗口内。”你母亲的脸庞一开始只是轰击在你的视网膜上的一连串的光子，然后向你负责视觉的大脑皮层发送出信号。你听到她的声音，负责听觉的大脑皮层将声波转换成电信号，激素将这个经验与心理联系起来——这个人给你的感受很好，然后再和其他几乎无数的神经输入层叠。很显然，记忆本身并不是独立存在的。大脑将经验按多个同时作用的时间尺度分解——这就像声音同时被分解成不同的频率一样。这是一个嵌套的系统，个体记忆在多个长度不等的时间窗口内同时存在。而时间窗口包括记忆的每一部分，其中就包括分子的信息交换。当你记住某件事时，在你实际能感知到的层面上，这些分子的信息交换是不可见的。事实上，这对于神经科学家来说也很难理解。他们要花很长时间去理解记忆形成的具体细节。库库什金说：“在一个理想的世界里，我们应该能够及时追踪每个神经元的行为。”“人脑连接组”（Human Connectome）等计划已经代表了该研究方向的前沿水平，可是科学家们仍然正在为绘制一幅完整的大脑静态图像而奋战。相信这个项目开花结果只是一个时间问题，就像记忆本身一样。文章由企鹅科学和科普中国联合推出转载请注明来自“科普中国”