在電影《天使愛美麗》中，主角是一位年輕古怪的女性，她試圖讓周圍人的生活變得更美好。有一天，艾米麗在她的公寓裡發現了一個生鏽的舊錫盒，裡面裝著童年紀念品，這是幾十年前一個男孩藏起來的。在追蹤到物主佈雷託多之後，她把他引誘到一個電話亭，在那裡他發現了這個盒子。當他開啟盒子，看到幾顆彈珠時，突然之間，生動的影像湧入了他的腦海。接下來，佈雷託多彷彿回到了童年，那時他在學校操場上拼命地往口袋裡塞數百顆彈珠，而老師正對他大喊大叫，讓他快點。
我們都有過這樣的經歷：一個看似微不足道的觸發因素，一種氣味、一首歌或一張舊照片，都能將我們帶到另一個時間和地點。現在，一群神經科學家研究了一個引人入勝的問題：少數神經元能否觸發完整的記憶？
在自然雜誌上發表的一項新的研究中，來自麻省理工學院的一組研究人員首次表明，透過使用一種稱為光遺傳學的技術，僅用光刺激少數神經元，就有可能按需啟用記憶。光遺傳學是一種強大的技術，使研究人員能夠透過短暫的光脈衝來控制基因改造過的神經元。
為了人工地開啟記憶，研究人員首先著手識別當小鼠形成新記憶時被啟用的神經元。為了實現這一目標，他們專注於大腦中稱為海馬體的部分，海馬體以其在學習和記憶中的作用而聞名，尤其是在區分地點方面。然後，他們將編碼光敏蛋白的基因插入海馬神經元，使他們能夠使用光來控制神經元。
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在光敏蛋白就位後，研究人員給小鼠植入了一個新的記憶。他們將動物放在一個環境中，在那裡它受到了輕微的足部電擊，引發了小鼠正常的恐懼行為：僵在原地不動。小鼠學會了將特定環境與電擊聯絡起來。
接下來，研究人員試圖回答一個重要的問題：他們能否人為地啟用恐懼記憶？他們將光照射到海馬體上，激活了參與記憶的部分神經元，動物表現出了明顯的僵住反應。刺激神經元似乎觸發了整個記憶。
研究人員進行了幾項關鍵測試，以確認這確實是被回憶起的原始記憶。他們測試了具有相同光敏蛋白但沒有電擊的小鼠；他們測試了沒有光敏蛋白的小鼠；他們還在與恐懼無關的不同環境中測試了小鼠。這些測試都沒有產生僵住反應，這加強了光脈衝確實激活了舊的恐懼記憶的結論。
2010年，光遺傳學被自然方法雜誌評為年度科學方法。這項技術於2004年由斯坦福大學的一個研究小組引入，該小組由卡爾·戴瑟羅思領導，他是這項研究的合作者。光遺傳學相對於傳統的神經科學技術（如電刺激或化學試劑）提供的關鍵優勢是速度和精確性。電刺激和化學物質只能以非特異性的方式改變神經活動，而且沒有精確的時序。光刺激使得能夠在毫秒時間尺度上控制一小部分神經元。
在過去的幾年中，光遺傳學為理解抑鬱症、帕金森病、焦慮症和精神分裂症等腦部疾病的神經基礎提供了深刻的見解。現在，在記憶研究的背景下，這項研究表明，有可能人為地刺激少數神經元來啟用舊的記憶，在沒有任何感官輸入的情況下控制動物的行為。這意義重大，因為它為理解複雜記憶最初是如何形成的提供了一種新方法。
別擔心植入記憶和精神控制，這項技術離應用於人類大腦還很遙遠。然而，光遺傳學臨床應用的第一小步已經開始。例如，布朗大學的一個小組正在研究一種無線光學電極，它可以將光傳遞到人腦中的神經元。誰知道呢，也許有一天，我們不會像《暖暖內含光》那樣用新技術來消除記憶，而是會透過短暫的光照療程來進行記憶增強治療。