消除記憶:詹姆斯·麥高訪談

在科幻驚悚片《記憶裂痕》中,一位工程師在完成一項敏感工作後被抹去了記憶。《大眾科學》網站與一位頂尖神經生物學家進行了對話,以瞭解科學家在控制回憶方面取得了多大進展。

在聖誕節上映的電影《記憶裂痕》中,一位破解高手逆向工程師幫助公司竊取和改進競爭對手的技術,然後抹去他在為這些公司工作期間的記憶。這個故事改編自菲利普·狄克同名的科幻驚悚小說,背景設定在不久的將來,但這種選擇性記憶消除在最好的情況下仍然是高度推測性的。《大眾科學》網站採訪了加州大學爾灣分校研究學習和記憶的神經生物學家詹姆斯·麥高,請他解釋目前有哪些型別的記憶消除是可能的。更多資訊,請參閱他在2003年出版的書籍《記憶與情感:持久記憶的形成》。

《大眾科學》網站:在《記憶裂痕》的早期,我們看到主角透過電擊單個神經元來抹去幾個月的記憶。這有可能實現嗎?

詹姆斯·麥高:不可能。首先,沒有證據表明記憶是單獨儲存的。即使它們儲存在單個神經元中,也沒有人知道它們在哪裡。我們對參與記憶儲存的大腦系統瞭解很多。例如,你對這次談話的記憶相當分散地儲存在大腦中。它們不會儲存在任何人都容易識別的幾個神經元中的某個地方。

《大眾科學》網站:但是,外科醫生不是曾在人們大腦的某些部位進行刺激,讓他們回憶起特定的事情嗎?


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詹姆斯·麥高:[在20世紀50年代] 懷爾德·彭菲爾德在蒙特利爾神經病學研究所為癲癇發作的人做手術,他必須刺激大腦並讓人說話,以確保他不會消除例如語言區域。他發現他可以喚起一些看起來像記憶的東西,但這更像是他只是喚起[一種印象],而不是特定的記憶。

《大眾科學》網站:有什麼方法可以透過刺激大腦來消除記憶嗎?

詹姆斯·麥高:可以追溯到50多年前的主要證據是,可以透過對人類或動物受試者進行電痙攣休克治療來阻止或肯定地減少過去幾個小時內形成的記憶。但這沒有選擇性;過去幾個小時內發生的任何事情都將消失。那是施加在頭骨上的相當粗暴的刺激。加州大學聖地亞哥分校的拉里·斯奎爾表明,如果人類受試者反覆接受電痙攣休克(每週幾次,持續幾周),他們的整體記憶會受到損害,可以追溯到幾個月前,但記憶會逐漸恢復。他在20世紀80年代後期做了這項研究。

《大眾科學》網站:有沒有更具選擇性的消除記憶的方法?

詹姆斯·麥高:如果使用海馬體,可以選擇性地消除動物對接受訓練的場所的記憶。例如,在莫里斯水迷宮中,動物被訓練從六英尺水箱的各個區域游到一個位於水面下約兩釐米的隱形平臺上。這種學習需要海馬體。如果在動物被訓練到那個地點後的幾個小時內,海馬體被電或化學方式阻斷,它們第二天就不會記住它。因此,這將是一個位置記憶的例子,可以透過對大腦特定區域的離散刺激來影響。這並不意味著記憶永久儲存在那裡。這意味著海馬體參與了資訊的處理,資訊最終儲存在其他地方。除了電痙攣休克外,這不能透過施加在大腦外部的電刺激來完成,電痙攣休克會啟用整個大腦。

《大眾科學》網站:我們怎麼知道記憶不是儲存在海馬體中的?

詹姆斯·麥高:如果受試者被教導了某些東西,然後在幾周後(在極端情況下)切除海馬體,資訊仍然會被保留。以HM這個非常著名的案例為例。他患有順行性遺忘症——他無法學習關於世界的新知識——因為他沒有前海馬體。他患有逆行性遺忘症,可以追溯到大約一年前,但對於更早的時間——一年前和更早的童年時期——記憶幾乎完好無損。因此,這表明這些區域不可能是長期記憶的儲存庫。[有關我們所有人面臨的較輕微的記憶問題,請點選此處。]

《大眾科學》網站:難道一些研究表明,每次回憶起記憶時,都會有一個持續幾個小時的視窗,在此期間記憶可以被消除?

詹姆斯·麥高:這極具爭議性。這個問題最初在20世紀70年代進行了研究,當時的觀點是,如果你回憶起一個記憶,它就會變得容易被破壞,就像在最初的學習過程中一樣。其他研究表明,這種效果是暫時的。當你在動物受試者回憶起某些東西后施用一些遺忘治療時,記憶障礙會在幾天內消失。因此,這並不像是治療破壞了記憶。這個假設,稱為記憶再鞏固假設,在幾年前被重新提出,但支援它的證據充其量是混合的。它立足非常不穩。

《大眾科學》網站:您發現一種名為普萘洛爾的藥物可以減少對情緒化記憶的回憶。這是怎麼發生的?

詹姆斯·麥高:我的同事拉里·卡希爾[加州大學爾灣分校] 和我根據大約20年前的動物研究發現了這一點。(我的工作主要是在實驗室動物身上進行的。)我們瞭解到,強烈的情緒會產生強烈的記憶。在9/11事件發生時在場的人們將永遠記住那一天。我確信那些贏得彩票的人也會記得他們中彩票時在哪裡以及在做什麼。在過去的幾十年裡,我們追蹤了這是如何發生的。腎上腺素從腎上腺髓質釋放出來,然後透過所謂的β-受體啟用大腦。這些是神經元上的蛋白質受體,接收腎上腺素及其近親去甲腎上腺素。它們的啟用使強烈的情緒能夠產生強烈的記憶。

然後我們推斷,我們應該能夠透過給人類受試者服用β-受體阻滯劑來阻止強烈的情緒引發的記憶的形成,這將阻止腎上腺素和去甲腎上腺素的作用。實驗如下。受試者觀看了一系列12張幻燈片,描繪了兩個故事中的一個。受試者認為他們只是在評估圖片的 эмоциональность。在無聊的故事中,一位母親和一個男孩離開家,看到一輛受損的汽車,然後去看望在醫院工作的父親。另一組受試者看到了相同的幻燈片,但是當母親和男孩過馬路時,男孩被汽車撞倒,腿被截斷,他們匆忙把他送到醫院,外科醫生在那裡拼命地工作以重新連線他的腿。現在重要的是,只有故事的中間部分是情緒化的,事實證明,聽到情緒化故事的受試者記住了更多的中間部分。

下一個實驗非常簡單:我們只展示了情緒化的故事,但在故事開始之前,我們給受試者服用了β-受體阻滯劑普萘洛爾。我們在三週後測量了他們的記憶,結果就像我們給他們講了一個無聊的故事一樣。我們消除了情緒喚醒對記憶的影響。這篇論文發表於20世紀90年代中期,現在已經被多次重複。

《大眾科學》網站:有人在將其用於治療嗎?

詹姆斯·麥高:是的,最近發表了兩項臨床試驗,一項是哈佛大學的羅傑·皮特曼進行的,其中受試者在遭受汽車事故等創傷性損傷後儘快服用β-受體阻滯劑。當人們遭受此類損傷時,他們有患創傷後應激障礙的風險。其目的是鈍化這些記憶的強度,使其不會接管這些人的生活。在美國和法國進行的兩項臨床試驗的答案都是肯定的:在事件或損傷發生幾個月後,創傷後應激障礙的跡象顯著減少。

《大眾科學》網站:除了電擊和普萘洛爾,還有其他藥物或方法具有記憶遲鈍或消除作用的例子嗎?

詹姆斯·麥高:苯二氮卓類藥物,如安定,會產生順行性遺忘症。事實上,其中一種藥物,海樂神,已從英國市場撤出,因為它具有非常有效的順行性遺忘作用。人類受試者可以服用這些藥物來減輕焦慮,度過一天,並認為一切都很好。但第二天,他們對前一天的事情記得很少。

《大眾科學》網站:我們知道這是如何發生的嗎?

詹姆斯·麥高:是的,在很大程度上。我在自己的實驗室裡做了大量調查這方面的工作,我們知道,當基底外側杏仁核區域的受體受到苯二氮卓類藥物的影響時,記憶就不會形成。

《大眾科學》網站:杏仁核在做什麼?

詹姆斯·麥高:現在被廣泛接受的是,當基底外側杏仁核被啟用時,它會指示大腦的其他區域對剛剛發生的事情形成更強烈的記憶。我們進行了無數次實驗,在其中我們訓練動物,然後在之後立即或幾個小時後,用各種化學試劑刺激基底外側杏仁核。我們發現,如果我們之後立即刺激它,我們可以增強或損害各種記憶的形成。因此,當它因苯二氮卓類藥物而失效時,就無法調節近期事件的儲存。現在有幾項使用腦成像技術的研究,再次由我的同事拉里·卡希爾率先開展,表明受試者在學習情緒喚起材料時杏仁核的啟用程度是可靠地預測幾周後該材料將被記住的程度。

《大眾科學》網站:我們是否有可能最終控制記憶消除,或者您認為它將永遠是一件全域性性的事情?

詹姆斯·麥高:永遠是很長一段時間。事物有可能變得更精確。你永遠不知道技術會提供什麼。我從沒想過20年前我們能夠使用腦成像技術窺視大腦並觀察它的工作。因此,未來技術有可能使我們能夠從外部對大腦做一些我們現在無法做的事情,並且可能會有更大的選擇性。

讓我對此做一個警告。假設我說我要對你說一個詞,然後我將使用技術提供的一種新的神奇技術來消除那個記憶。所以現在我說“腳踏車”,然後我“嗖”的一聲。現在想想腳踏車。我說的是腳踏車這個詞,但你知道腳踏車的總體含義,你知道腳踏車是什麼樣子的,你可能記得一輛特定的腳踏車,你可能記得在一輛特定的腳踏車上做過某事,並且你記得如何騎腳踏車。我是否消除了所有這些?不太可能,因為這些都深深地嵌入在你擁有的各種記憶中。假設我確實消除了所有這些;那麼你就會失去你生命中很大一部分。你所知道的關於騎腳踏車的一切都會消失,這意味著與此相關的一切也會消失。你的家,你的家人都會消失,它不可能那樣工作。我們擁有的知識之間存在相互關聯性。資訊不是抽象存在的。

《大眾科學》網站:電影是否曾準確地處理記憶問題?《記憶碎片》(講述了一個無法形成新記憶的男人試圖為妻子的謀殺案報仇的故事)是我個人的最愛。

詹姆斯·麥高:我看過許多關於記憶應該無法正常工作的電影,但我還沒有看到一部忠實於我們所知的記憶運作方式的電影。《記憶碎片》非常不忠實。失憶症患者無法學習新資訊,而這個人有時會隨機學習,有時則不會。我在看電影的時候注意到了這一點。他正在做一些如果他患有失憶症,他不可能做的事情,因為他記不住要做。然後還有其他時候,他們把他描繪成一個典型的失憶症患者,他會反覆向某人介紹自己,即使他已經介紹過自己很多次了。這就是失憶症患者會做的事情,但他也計劃做某事;好吧,失憶症患者沒有計劃做任何事情,因為他們甚至不記得是否吃過早餐。一個真正的失憶症患者的生活不會有趣,因為他們必須被帶到各個地方——因為他們不知道他們應該去哪裡。我們忘記了為了制定計劃需要記憶。你必須對你打算做什麼有一個想法。而你打算做什麼就是一種記憶。

如果你失去了回憶舊記憶的能力,那麼你就沒有生活了。你還不如是一個蕪菁甘藍或一顆捲心菜。當你看到記憶在患有嚴重腦部疾病的人身上消失時,你就會看到這一點。你看到記憶正在枯萎。他們記不住單詞,他們記不住家人的名字,然後他們記不住要做任何事情,然後他們變得昏迷並死亡。記憶——毫無疑問——是我們最重要的一組能力。


JR·明克爾是一位居住在紐約市的自由撰稿人。


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