假如回忆能够再生你会将它搬运吗

北京时间12月19日音讯，回忆研讨一向是科学的前沿，但也是一个古怪的范畴。20世纪50年代，在美国密歇根大学，本来默默无闻的心理学教授詹姆斯·麦康奈尔（James McConnell）使用涡虫进行了一系列试验，并由此一鸣惊人，登上了新闻头版。

这些涡虫之所以令麦康奈尔入神，不只由于它们具有“真实以突触相连的神经系统类型”，还由于它们有着“强壮的再生才能……在最极点的条件下能够被切成多达50块”，而每个部分都能再生成“一个完好的、功用彻底的有机体”。

在前期的试验中，麦康奈尔经过电击合作闪耀的灯火来操练这些涡虫，就像巴甫洛夫相同。终究，只需求用灯火照耀就能够使涡虫发生缩短反响。可是，当他将涡虫切成两半的时分，风趣的作业发生了。有头部的那一半涡虫长出了尾巴，它保存了操练的回忆，这仍是能够了解的；令人惊奇的是，只要尾巴的另一半涡虫长出了头部，但也保存了操练的回忆。麦康奈尔开端思索，假如无头涡虫能再生回忆，那这些回忆存储在哪里呢？假如某些回忆能够再生，那能否将其搬运呢？

终究，虽然《暖暖内含光》对回忆科学进行了想入非非的描绘，但这部电影或许无意中发现了一个正确的条件

或许能够。瑞典神经生物学家霍尔格·海登（Holger Hyden）在20世纪60年代曾提出，回忆储存在神经元细胞内部，尤其是核糖核酸（RNA）中。RNA是担任传递信息的分子，能从脱氧核糖核酸（DNA）那里取得指令，使用核糖体生成蛋白质。麦康奈尔对海登的研讨发生了爱好，他切下经过操练的涡虫的一部分，移植到未经操练的涡虫身上，企图检测一种他称为“回忆RNA”的设想分子。他的方针是将RNA从一只涡虫搬运到另一只涡虫上，但在移植时遇到了困难。他转而选用一种“更惊人的组织搬运方法，即‘同类相食’”。涡虫也刚好是同类相食的，因而麦康奈尔只需求把受过操练的涡虫混合起来，喂给那些没有受过操练的同类。涡虫缺少能够彻底分化食物的酸和酶，所以麦康奈尔期望一些RNA能够整合到这些取食同类的涡虫中。

令人震惊的是，麦康奈尔的研讨成果显现，未经操练的涡虫经过食用受过操练的涡虫，其学习才能得到了提高。在其他试验中，他操练涡虫穿越迷宫，乃至开发了一种从操练过的涡虫身上提取RNA的技能，以便将其注入未经操练的涡虫体内，然后实现将回忆从某一动物传递给另一动物。在1988年退休后，麦康奈尔淡出了人们的视野，他的作业效果被组织在教科书的边角，作为一个古怪但具有警示含义的故事。许多科学家仅仅简略地以为，像涡虫这样的无脊椎动物是无法被操练的，这使得麦康奈尔的作业很简略被忽视。麦康奈尔还在自己的期刊《蠕虫信使文摘》（The Worm Runner ‘s Digest）上宣布了一些研讨效果，以及科幻诙谐故事和漫画。不过，故事的结局并不美好，没有多少人对重复他的发现感爱好。

虽然如此，麦康奈尔的作业在近年来得到了某种复兴，一些赋有立异精力的科学家开端从头重视这一问题，比方美国塔夫茨大学专门研讨肢体再生的生物学家迈克尔·莱文（Michael Levin），他以现代化和自动化的方法仿制了麦康奈尔的涡虫迷宫操练试验。莱文把一条涡虫的尾巴切掉，经过向切断发射生物电，促进涡虫从头长出了一个头。这一试验使涡虫从头盛行起来，莱文也被冠以“年青的弗兰肯斯坦”的绰号。莱文还向太空发射了15块涡虫碎片，终究只要一块回来，古怪的是，它长出了两个头。“太令人惊奇了，”莱文和他的搭档写道，“在水中再次切开这只双头涡虫，又一次导致了双头表型。”

大卫·格兰兹曼（David Glanzman）是加州大学洛杉矶分校的神经生物学家，他最近正在从事另一个很有远景的研讨项目，与麦康奈尔的涡虫回忆试验有异曲同工之妙。不过格兰兹曼的试验室用的不是涡虫，而是主要与海兔（Aplysia）有关。这类心爱的软体动物遭到神经科学家的偏心，由于它们具有相对简略的神经系统。海兔是一类体型较大的海蛞蝓，能够在水中游动，具有波状的肉鳍。

2015年，格兰兹曼对教科书中的回忆理论进行了试验。该理论以为，回忆储存在衔接神经元的突触中。他的团队企图在海兔身上发明并抹去回忆。经过周期性地温文电击，操练海兔延伸防御性的避缩反射（在遭到接触时，海兔的虹吸管会缩短）。在操练之后，研讨人员观察到，海兔体内感觉接触的感觉神经元和触发虹吸管反射的运动神经元之间，成长出了新的突触。操练后这些神经元之间联络的增强如同证明了回忆储存在突触衔接中的理论。格兰兹曼的研讨小组还企图断开神经元之间的突触衔接，以消除操练的回忆。成果发现，这些海兔随后的确体现得如同失去了回忆，这进一步证明了突触回忆理论。在研讨人员对海兔进行“提示”电击后，他们惊奇地发现，神经元之间敏捷构成了不同的、更新的突触衔接。然后，这些海兔体现得它们如同记起了之前忘掉的敏化操练。

假如回忆在这种严重的突触改变中能继续存在，即便经过操练发生的突触衔接消失，而且由彻底不同的新突触取而代之，回忆也能够保存下来，那回忆或许并不是真的存储在突触中。这个试验就像电影《暖暖内含光》（Eternal Sunshine of The Spotless Mind）里的场景相同。这部电影在某种程度上标明，回忆永久都不或许彻底消失，即便是那些如同早已被忘记的人和当地，也总是有或许寻回少许回忆。

可是假如回忆不是存储在突触衔接中，那它们存储在哪里呢？格兰兹曼提出了一个不太盛行的假定：回忆或许储存在神经元细胞的细胞核中，在那里，DNA和RNA序列构成了生命进程的指令。DNA序列是固定不变的，因而生物体的大部分适应性来自灵敏的表观遗传机制，即依据环境条件或压力（有时触及RNA）来调理基因表达的进程。假如说DNA是印刷好的曲谱，那RNA诱导的表观遗传机制就像即兴的编排和重排，或许指引了学习和回忆。

或许回忆存在于由RNA引起的表观遗传改变中。格兰兹曼的团队将目光投回海兔，对它们进行了两天多的操练，以延伸虹吸管缩短反射。然后，他们解剖了海兔的神经系统，提取了参加构成操练回忆的RNA，并将其注射到未经操练的海兔体内，然后在一天后进行学习测验。研讨团队发现，来自操练供体的RNA能够诱导学习，而来自未经操练供体的RNA则不起作用。他们将一种回忆从某一动物搬运到另一动物身上，虽然有点含糊，但又确认无疑。他们用强有力的依据证明，RNA是回忆搬运的前言。

现在，格兰兹曼以为，突触是激活回忆的必要条件，但回忆是经过表观遗传改变编码在神经元的细胞核中。“这就像没有手的钢琴家，”格兰兹曼说，“他或许知道怎样演奏肖邦，但他也需求双手来操练回忆。”

美国塔夫茨大学保罗·艾伦探究中心的科学家道格拉斯·布莱基斯顿（Douglas Blackiston）对昆虫回忆进行了研讨，成果也得出了相似的定论。他想知道蝴蝶是否还记住其作为毛毛虫的日子，所以，他将毛毛虫暴露在乙酸乙酯的气味中，然后细微电击，使其对乙酸乙酯发生讨厌心情。之后，这些毛毛虫蛹化，几周后变成成年蝴蝶。此刻研讨人员再次测验它们对讨厌操练的回忆。令人惊奇的是，成年蝴蝶竟然能记住这些讨厌的反响。可是，它们怎样记住的呢？在蜕变成蝴蝶之前，毛毛虫身体变成了一团细胞质汤。“重构是灾难性的，”布莱基斯顿说，“终究，它们正在从匍匐机器向飞翔机器改变。不仅仅身体，整个大脑都需求从头衔接。”

咱们很难研讨昆虫活体蛹化进程中终究发生了什么，但有一部分毛毛虫神经元或许一向存在于所谓的“蕈形体”中，这是许多昆虫触角邻近的一对嗅觉结构。换句话说，一些结构依然保存了下来。“这不是（细胞质）汤，”布莱基斯顿说，“也或许是汤，但里边有一些小块。”在蛹化进程中，神经元简直都阅历了修剪，剩余的少量神经元与其他神经元断开，它们之间的突触衔接在这样的一个进程中被溶解，直到它们在蝴蝶大脑的重构进程中与其他神经元从头衔接。与格兰兹曼相同，布莱基斯顿也用手做了一个类比，他说：“就像一小群神经元手牵着手，然后松开，四处移动，终究与新大脑中的不同神经元从头衔接。”布莱基斯顿估测，假如回忆真的被保存下来的话，那它或许就存储在蕈状体的神经元中。蕈状体是仅有已知从毛毛虫传递到蝴蝶的结构。

终究，虽然《暖暖内含光》对回忆科学进行了想入非非的描绘，但这部电影或许无意中发现了一个正确的条件。格兰兹曼和布莱基斯顿以为，他们的试验不只为阿尔茨海默症患者带来了期望，使受损神经元的修正成为或许。至少在理论上，这些神经元能够在适宜的RNA引导下，找回丢掉的回忆。