可以通過修改一個人的記憶來改變他的的人格嗎?


這是一篇我寫在我們微信公眾號里的文章,歡迎大家一起討論:

記憶到底是什麼?它真的靠譜嗎?

早在1596年的笛卡爾就提出過「我思故我在」,說明一些極端聰明的人類早就意識到思考、學習和記憶的重要性。記憶,實際就是「過往的經驗」,儲存著我們的喜怒哀樂,正是由於有了記憶,你才成為了你,也是因為有了社會性記憶,你才被賦予了愛人朋友同事等各種身份,成為了社會的一部分。比如韓劇為什麼那麼喜歡失憶這種梗?因為失憶了你就相當於換了一個人了嘛!男女主就可以再談一次戀愛,編劇又可以再編100集……比如金城武在你面前失憶了,你是會告訴他真相,還是告訴他你們是十幾年的戀人,馬上就要去結婚呢?

可是我們的記憶真的靠譜嗎?記憶到底是種什麼東西?它儲存在哪裡?如果失去了記憶或者被篡改了記憶以後,我還是原來的我嗎?……這些問題讓一代又一代的哲學家、心理學家和腦科學家絞盡了腦汁,想找出一個答案。所以今天只能為大家介紹一些我對這個問題的理解。請注意,作為貓,是非常擅長哲學(理性)思考的(誤?)。

1. 不同類型的記憶是以某種狀態儲存在某些特定腦區

總有人把大腦比作電腦,認為電腦就是對人腦的一種模仿,記憶也和電腦存儲數據一樣:一格一格地儲存在不同的腦區裡面,根據所需到不同的位置去調取記憶。美國著名心理學和行為學家Karl Lashley在1920年代做過一系列行為學實驗,就想對這一假說進行驗證,找出存儲記憶的腦區。他先用好吃的食物訓練老鼠走迷宮,訓練過後的老鼠能很快的找到最近的路找到它們愛吃的,然後他去檢測損傷了鼠腦中的哪個部位會影響到記憶,一旦記憶受到影響,就說明記憶儲存在那個位置

抱歉這位並不是Karl Lashley(當然Lashley也是位帥帥的哥),這是資訊理論和人工智慧之父Claude Shannon(香農理論的創始人,星星眼)和他的電擊小耗子迷宮模型。

其實Lashley使用的這種大腦區域損傷法(Lesion)至今仍是不少動物行為學實驗的常規方法,用這種方法驗證了不少行為模式和大腦不同區域的關聯,但Lashley低估了「記憶」這種行為模式的複雜程度,他發現老鼠記憶的受損和大腦損傷的具體位置無關,只和損傷區域的大小有關,損傷的區域越大記憶喪失的就越多,所以他就得出結論:記憶並沒有一個特殊的存儲區間,而是彌散在大腦的各個部位。

這個觀點流行了很多年,但是在現在看來這個理論是不準確的。正如前面介紹的,走迷宮這種行為模式其實是一個很複雜的過程, 用它來驗證記憶的存在是不準確的,因為老鼠首先要具備良好的視力、聽力、嗅覺和運動能力等等才能完成這個走出迷宮找到食物的行為,所以損傷某個部位的腦區影響的能力並不單純只是記憶力。那麼記憶到底有沒有固定的存儲區域呢?

另一個對記憶有顯著貢獻的人物出現了,那就是H.M.(不是賣衣服那個哦)。H.M.全名是Henry Molaison,他是一個癲癇病人。醫生William Scoville和Brenda Milner在1957年發表了一份病歷報告,他們發現H.M.在經歷車禍以後出現了嚴重的癲癇,為了治療癲癇只能手術切除一部分位於雙側顳葉(差不多在耳朵兩邊)受損腦區,這個腦區就是現在著名的海馬(Hippocampus)腦區。

H.M.在手術後出現了非常奇怪的後遺症,他能記得短期的事情,但是沒辦法把短期記憶轉化成長期記憶,也就是說如果你打了他一頓,他氣勢洶洶的要找你報仇,剛走出門,他就不記得你打過他了。更有趣的是,他在手術前的記憶還全都存在,沒有受損,就連小時候的記憶也都還歷歷在目。H.M.這個病例提示研究者們,記憶應該是有不同的種類的,不同種類的記憶可能存儲在大腦的不同位置。

這位就是H.M.,也是個大帥哥呢,還雙手抱在胸前起范兒呢。而且有趣的是,海馬就是在太陽穴的位置,所以一般學習學不下去就開始揉太陽穴,大概也是有那麼點道理呢。話說有些微整形去填充太陽穴,是不是也會對腦功能產生影響呢……扯遠啦。

2. 記憶的通用分類法和相應的存儲腦區

現在被廣泛接受的分類法把記憶大致分為兩類:短期記憶(short-term memory,通常也叫工作記憶,working memory)和長期記憶(long-term memory)

短期記憶包括視覺皮層形成的短期空間視覺印象和聽覺中樞存儲的聲音信息。因為短期記憶可以被快速調用讀取(有點類似於電腦里的緩存系統),所以並不會大量的被儲存下來,這時候這些信息就會經過一系列整理歸檔系統,把不太重要的清除,把重要的信息分類存儲下來,變成長期記憶

關於短期記憶是如何通過睡眠歸檔到長期儲存的,這裡就不再詳細說了,請還有求知慾的小夥伴移步到這一篇文章里學習:要治抑鬱先治失眠,睡眠是剪掉抑鬱情緒的大剪刀

長期記憶又被研究人員們分成了不同的類型,其中包括情緒記憶(emotional memory),程序性記憶(procedural memory),情節記憶(episodic memory)和語義記憶(semantic memory)。

情緒記憶我們在前面那篇關於抑鬱失眠的文章里也介紹過,主要是以體驗過的情緒和情感為內容的記憶,包括沮喪、焦慮、恐懼、愉悅等等,主要由大腦的邊緣系統(Limbic system)處理和儲存。大腦的邊緣系統是特別有趣的結構,包括一部分大腦皮層以及大腦皮層下區域,其中包括杏仁核(amygdala)、海馬(Hippocampus)、扣帶皮層(cingulate cortex)、丘腦(thalamus)和下丘腦(hypothalamus)等,具體位置請看下圖。

程序記憶,又叫內隱記憶(implicit memory),主要包括一些學會以後不需要努力回想就能下意識去做的過程,比如走路、游泳、跳舞、騎車等等,這部分記憶主要由運動皮層(motor cortex)、基底神經節(basal ganglia)和小腦(cerebellum)進行記憶和處理。

情節記憶和語義記憶最有趣,可能是人類特有的記憶。情節記憶主要儲存個人經歷和關於時間的概念,比如第一次約會的情景、成人禮派對的場景、第一次擁抱寵物的感受等等,大概人類有自我意識,主要還是依賴有這一部分記憶。語義記憶主要包括通過有意識的學習的到的數據和知識,比如記得中國的首都是北京,2的平方等於4等等。情節記憶和語義記憶都由額葉(Frontal lobe)和顳葉(temporal lobe)進行儲存。一般認為人腦要到3-4歲才會開始對這兩種記憶進行儲存,這也是大部分人都不太記得3歲以前的事情的原因。

3. 記憶確實不靠譜,是可以被修改的

因為記憶的這些特性,所以要在大腦的特定位置找出某個特殊的記憶,理論上是可行的。美國加州大學洛杉磯分校的Fried實驗室2005年做了一項很有趣的實驗,明確驗證了在海馬腦區的細胞是以集群方式儲存信息的。他們給一群人開腦洞(誤),他們在開顱手術時對患者的海馬腦區進行神經元放電記錄。

一個美國患者正在被實施清醒開顱手術。從前的開顱手術一般是進行全身麻醉,患者在手術中完全沒有知覺,所以醫生在手術過程中很難判斷是否損傷了患者的基本大腦功能。所以最新的開顱手術藉助於喚醒麻醉、神經導航和顯微腦室鏡等方法,讓患者在清醒狀態下進行手術,醫生通過和患者的交流,來監測手術過程是否對腦功能有損傷,避免術後癱瘓、失語等嚴重後果。

Fried實驗室在監測患者狀態的同時,還應用了單細胞放電記錄的方法,通過讓患者看名人照片,記錄海馬腦區內不同神經元的激活反應。他們發現特定的細胞會對特定的人物有反應,比如看到珍妮佛安妮斯頓(Jennifer Aniston)的照片時候,一小群神經元A會猛烈放電,然後再換哈利貝瑞(Halle Berry)的照片,另外一小群神經元B又開始猛烈放電。更有趣的是,B群神經元不但對哈利貝瑞的某一張照片有反應,還對哈利貝瑞其他的照片、演過的電影海報、甚至是寫有哈利貝瑞名字的卡片,都會有放電反應。也就是說關於哈利貝瑞的記憶,確實就是存儲在這一群特定的神經元里的,可以這麼想像,在海馬腦區中,神經元之間可以不斷的排列組合,組成不同的群組記錄不同的記憶。

實驗數據顯示患者在實施清醒開顱術時,看到珍妮弗安妮斯頓的照片後,他的海馬腦區中的特定神經元開始發放信息。

有了這個作為基礎,很多實驗室開始了嘗試對記憶進行改寫和編碼,其中做得最好最有名的是美國麻省理工大學的諾貝爾獎得主利根川進(Susumu Tonegawa)實驗室。簡單的來說就是他們找到了小鼠的大腦中某一群細胞的記憶「開關」,當人為地打開這個開關,小鼠們就會重現那段記憶,第一次通過記憶控制了小鼠的行為。這項工作被選為2014年十大科學突破之一,文章的第一作者是咱們復旦畢業的劉旭博士,還獲得了有著醫學界諾貝爾獎之稱的拉斯克獎(Lasker Award)。

上圖就是劉旭和他的同事Steve Ramirez因為操縱記憶的開創性研究,獲得2014年度美國史密森尼(Smithsonian)創造力大獎時拍的照片。劉旭博士除了是一個非常優秀的科學家外,還是一個很優秀的科普寫手,他寫過好幾篇記憶系列的科普文章,包括介紹這項工作的《一隻老鼠的盜夢空間》,寫得非常有料有趣。可惜斯人已去,劉旭博士於2015年英年早逝於美國伊利諾伊州,附上大家為紀念他專門製作的網頁:Memories of Liu, Xu 劉旭 (1977,裡面還有他生前寫的文章和好友的禱文。

具體來說這項實驗非常有趣,也很「簡單」(最好的實驗設計都遵循著極簡準則),劉旭和利川跟進實驗室的科學家們先把小鼠放入A房間,然後在它行走的時候,用微小的電流電它的小爪子,它因為疼痛就會對A房間形成恐懼記憶,讓它記住:「這個房間不好,會讓我很疼。」 在讓它記住恐懼記憶的同時,再找出它腦中被激活的「恐懼」神經元。

然後再把這隻小鼠放進和A房間完全不同的B房間,利用光遺傳技術激活之前找出的那些「恐懼」神經元。小鼠會在沒有任何威脅的B房間瑟瑟發抖,重現恐懼的記憶(可怕的科學家們啊……)。這是人類第一次能夠人為地創造和操縱某一段記憶。

上圖就是植入了光導纖維的實驗鼠。偉大的光遺傳技術是把某些光敏感蛋白人為地導入到某一類型的神經元中,然後可以實時地使用特定波長的光激活這些神經元。

去年巴黎理化研究院的科學家還發現了除了植入恐懼記憶這類情感記憶,還可以在睡夢中植入情節記憶。當小鼠自由活動的時候,科學家記錄下小鼠移動經過不同位置相對應的特定神經元被激活的情形(2015年的諾貝爾獎就是頒給了發現大腦中定位系統的三位科學家),比如小鼠在A位置時,A群神經元對應被激活,移動到B位置後,B群神經元對應被激活。然後科學家在小鼠睡著後人為地激活了A群神經元,同時匹配刺激小鼠腦中的獎賞迴路,讓小鼠記住在A位置就會有獎勵。結果不出所料,睡夢中被激活了獎勵神經元的小鼠會多花了4-5倍時間去A位置轉悠,去尋找那人類無端端給它植入的虛擬的獎勵信息(可怕的人類啊……)。

4. 記憶到底是什麼?改變了記憶的我們還是我們自己嗎?

雖然科技發展到今天,很多黑科技已經超越了科幻小說的想像,但對於記憶的修改還只限於在動物模型中,還沒有人願意讓別人隨便折騰自己的記憶,就算有這種勇於為科學獻身的志願者,也還有很多倫理學上的阻礙。但隨著對於記憶機制研究得越來越深入,真正修改人類的記憶,恐怕也不是天方夜談。

關於記憶的本質,或許哲學家認為記憶就是一個人的自我意識?心理學家認為記憶是一個人的身份認同?社會學家認為記憶是一個人的社會角色界定?玄學宗教認為記憶相當於一個人的靈魂?(這麼高深的問題,本喵這裡純屬瞎起鬨,各位其他領域的大神千萬別太認真)

在腦科學界,比較廣泛被接受的對於記憶的理解是:記憶是神經元之間的連接強化的過程,在接受外界刺激以後,神經元之間的連接點(突觸)可能會變多、變大,如果短期內有類似的刺激發生時,這些連接的環路會被再次激活而得到加強,也被稱為神經元的突觸可塑性。經過反覆的增強之後,這個連接環路就會被保存下來,形成長期的記憶。

上圖黃框放大的部分,就是神經元和神經元相互聯繫的突觸部位,不同的突觸有著不一樣的大小和形態,不同神經元也有著各式各樣不同數量和類型的突觸。

更有趣的是,中國科學院蒲慕明(Mu-Ming Poo)實驗室最近發現(最新一期的Nature Neuroscience)在形成新的記憶時,大部分神經元都遵循著突觸重複利用的規律,也就是在形成新突觸的時候,很多「新」突觸都是通過改造「舊」突觸而來。這樣一來,在建立新的記憶時,我們的腦子很聰明的實現了空間、材料和能量的利用最優化。這或許也可以解釋:為什麼我們在成年以後記憶經常會受到相似記憶的干擾,時不時會出現記錯或者覺得某個場景似曾相識的感覺。

以後如果有人用這句話找你搭訕的時候,別上來就一個巴掌呼過去,說不定人家真這麼記得,而且就是看你特眼熟呢?神經喵忠告:別以為記憶真的有多靠譜。

所以不用過於擔心記憶被修改這件事,在人的一生中,我們的記憶就是不斷的被清除不斷地被覆蓋的過程,我們自身就是在不斷地修改著過往的記憶。或許有人要問,如果把另一個人的記憶移到我的身體,那我還是原來的我嗎?據我理解,我們之所以成為我們自己,其實並不是由某一段記憶或者某一項特徵決定的,而是一個整體的概念,就像之前介紹的,記憶其實非常複雜,不僅包括了情感記憶、情節記憶、語義記憶等等,程序性記憶也是我們構成我們自身的一個重要方面,這些程序記憶讓我們在「潛意識」或者是本能的狀態下就可以讓我們完成特定的行為。這些不同的記憶分散在不同的腦區,而腦區之間其實並不是孤立的,而是每時每刻都在相互交流和溝通,所以所謂的記憶移植,應該是像我們本身重新學習了一項新的技能那樣,很快就融入我們的身體,你既是從前的你,你也是一個全新的你。

神經喵說……

一直有人質疑說你們說的這些實驗結果都是在鼠類上面完成的,要用在我們人類大腦上還差十萬八千里呢。不能否認鼠腦和人腦確實存在不小的差異,但從大腦和體重的比例來看,小鼠和人類非常接近,都是1:40左右,而狗和貓其實大腦的比重都小於1:100,這麼來看小鼠其實還是非常聰明的,事實上,小鼠的記憶力確實也是非常好的。可喜的是,現在已經有了轉基因靈長類動物,所以更多和情緒相關的研究,都可以在和人類更相似的靈長類動物模型上面完成,所以突破科學和科幻的次元真的指日可待啦。

記憶的研究一直是大腦研究的重頭戲,如果記憶真的可以移植,且不說我們學習更加方便了,比如像黑客帝國那樣,輸入幾個程序就可以從啥都不會變成功夫大師。而且非常有利於很多患者的恢復,比如腦損傷患者或者老年痴呆患者就都不用擔心啦,可以像電腦存檔那樣,時不時存儲一下健康的記憶,萬一遇到不測或者不幸患上病症,先裝上一個新腦子,然後輸入一下以前存過的記憶,又變回了原來的自己,多開心。

當然這一切還需要有強有力的倫理學和社會學保駕護航,否則一不小心記憶就被人偷走或者抹去了,那可了不得。作為一個科學研究者,本喵還是相信聰慧的人類一定會在更了解自己的基礎上更好的保護自己的,不能因為害怕某些後果而因噎廢食,停滯住追求科學真理的腳步。

好的,那麼現在和本喵一起,回憶一下你的燦爛人生,你的初戀是誰?你們是怎麼分手的?(請跟我唱:「你將如何回憶我,帶著笑還是很沉默……」)你是帶著笑還是很沉默呢?你還是那年的你嗎?她/他還是當年的她/他嗎?你是誰?你從哪裡來?你要到哪裡去?

本喵先走啦,你慢慢回憶哦!別讓回憶騙了你哦!喵!

參考文獻:

  1. Carmichael
    L (1959). Karl Spencer Lashley, experimental psychologist. Science, 129
    (3360), pp. 1410–2
  2. Scoville
    W and Milner B (1957). Loss of recent memory after bilateral hippocampal
    lesions. J Neurol Neurosurg Psychiatry, 20: 11-21.
  3. Quiroga,
    R.Q., Reddy, L., Kreiman, G., Koch, C., and Fried, I. (2005). Invariant
    visual representation by single neurons in the human brain. Nature 435,
    1102-1107.
  4. Liu X,
    and Tonegawa S (2010). Optogenetics 3.0. Cell 141:22–24.
  5. Liu X,
    Ramirez S, Pang PT, Puyear CB, Govindarajan A, Deisseroth K and Tonegawa S
    (2012). Optogenetic stimulation of a hippocampal engram activates fear
    memory. Nature, 484: 381–385.
  6. Ramirez
    S, Liu X, Lin P, Suh J, Pignatelli M, Redondo RL, Ryan TJ, and Tonegawa S
    (2013). Creating a false memory in the hippocampus. Science, 341: 387–391.
  7. Gaetan
    de Lavilléon, Marie Masako Lacroix, Laure Rondi-Reig and Karim Benchenane
    (2015). Explicit memory creation during sleep demonstrates a causal role
    of place cells in navigation. Nature Neuroscience, 18: 493–495
  8. Yang Y,
    Liu DQ, Huang W, Deng J, Sun Y, Zuo Y, Poo MM (2016). Selective synaptic
    remodeling of amygdalocortical connections associated with fear memory.
    Nature Neuroscience, 19(10):1348-55

歡迎關注 神經貓學術觀察 (neuron_cat):

http://weixin.qq.com/r/BDlRSQXEhFj7rUEq92wW (二維碼自動識別)


我以為,對人影響最大的,除了基因,就是經歷。

所以更換記憶就算不能改變人格,也能夠改變性格。


是的,我就可以做到。

但是對於記憶中事實性的東西是沒法更改的,如我在杭州念的本科,這個沒法把我的記憶改成是在上海念的本科。


不能,如圖,我最胖的時候。

一個是我眼中的自己。一個是猥瑣偷拍男眼中的我。

我眼中我自己最重要,自己一直這麼美好。它眼中的我,我顯然沒那麼在乎。作為一個,把社交平台當作休閑娛樂的人,在網上我不需要靠打擊別人,影響別人來尋找存在感。


推薦閱讀:

TAG:倫理 | 社會 | 犯罪 | 科學 |