2002年一个阳光明媚的早晨,丽塔·马吉尔正驾车行驶在蒙特利尔的一条林荫大道上,突然一辆车闯红灯,直冲她而来。“我猛踩刹车,但我知道为时已晚,”她说。“我以为我要死了。”迎面而来的汽车撞上了她的车,将她推离道路,撞向一栋前面有大型水泥柱的建筑物。一根柱子穿透了汽车,距离她的脸只有一英尺左右。她被困在 crumpled 的车里,但令她震惊的是,她还活着。这次事故导致马吉尔两根肋骨骨折,锁骨骨折。它也让她患上了创伤后应激障碍(PTSD),并极度渴望遗忘。在骨折愈合很久之后,马吉尔仍然被水泥障碍物逼近她的记忆所困扰。“我做着平常的事情——做饭、购物,诸如此类——那个画面就会不知从哪里冒出来,”她说。她的心会砰砰直跳;她会开始出汗,全身感到紧张。这种感觉是发自内心的,真实无比,就像此刻正在发生的事情一样。
大多数经历过事故或袭击的人都不会患上创伤后应激障碍(PTSD)。但对于某些人来说,这次事件铸就了一种病态强烈的记忆,一次又一次地涌入意识。“PTSD 确实可以被描述为一种记忆障碍,”麦吉尔大学心理学家阿兰·布鲁内(Alain Brunet)说,他研究并治疗心理创伤。“它关乎你想忘记什么,以及你无法忘记什么。”这种记忆并非模糊不清、水彩画般。它是不屈不挠的。
事故发生一年多后,马吉尔看到了布鲁内关于PTSD实验性治疗的广告,并自愿参加。她服用了一小剂量的常用降血压药物普萘洛尔,这种药物能降低杏仁体(大脑中处理情绪的部分)的活动。然后她听了一段模拟她车祸的录音。她已经在脑海中重温了那一天一千次。这次的不同之处在于,药物打破了她的事实记忆和情感记忆之间的联系。普萘洛尔阻断了肾上腺素的作用,因此它阻止了她紧张和焦虑。通过让马吉尔在体内有药物的情况下思考事故,布鲁内希望永久改变她对车祸的记忆方式。它奏效了。她没有忘记事故,但能够主动重塑她对事件的记忆,剥离恐惧,同时保留事实。
布鲁内特的实验源于神经科学领域最新最令人兴奋也最具争议的发现之一:我们仅仅通过回忆就会改变记忆。做出这一发现的科学家——麦吉尔大学的卡里姆·纳德——希望这意味着创伤后应激障碍(PTSD)患者可以通过编辑自己的记忆来治愈自己。改变回忆起的想法也可能使被焦虑、强迫症甚至成瘾所困的人们获得解放。“精神病学中没有药物疗法这样的东西,”布鲁内特说。“但我们可能正处于改变这一现状的边缘。”
这些关于记忆的最新见解是神经科学研究中更大范围转变的一部分。直到最近,长期记忆还被认为在我们的脑海中物理性地刻下,是永久不变的。现在越来越清楚的是,记忆出乎意料地脆弱且高度动态。在实验室中,它们可以通过简单的药物剂量被激活或抑制。“一百年来,人们认为记忆是固化在大脑中的,”纳德说。“相反,我们发现它可以被重新布线——你可以向其中添加错误信息,使其更强,使其更弱,甚至可能使其消失。”纳德和布鲁内特并不是唯一做出这一观察的人。其他探索大脑记忆机制不同部分的科学家也同样发现,记忆本身是灵活的。
总有一天,这项新的记忆科学可以治愈PTSD和其他精神创伤。但它也腐蚀了我们对我们所知以及如何知道的信任。它在目击者证词、回忆录以及我们最亲密的真相记录中戳了洞。似乎每次我们回忆,我们都会添加新的细节,修饰事实,删减和调整。在不知不觉中,我们不断重写自己的人生故事。记忆,事实证明,与想象力有着惊人的共同之处,它们都能唤起在我们的思维塑造之前从未存在过的世界。
刻在大脑中
神经科学家们长期以来将记忆视为一种神经架构,一种对大脑微观结构的物理性重塑。在19世纪,开创性的神经解剖学家圣地亚哥·拉蒙-卡哈尔(Santiago Ramón y Cajal)提出理论,认为每当电脉冲穿过突触(一个神经细胞与下一个神经细胞之间的间隙)时,信息就会在我们的脑海中得到处理。他提出,当突触附近的结构发生变化时,记忆就形成或改变了。
一个多世纪以后,对情景记忆(对事件的有意识认知)的教科书式描述,是同一基本思想的更复杂版本。编码为电脉冲的感官信息,在大脑中快速传递。这些脉冲导致神经化学物质从一个细胞中弹出,穿过突触,通过与下一个细胞表面的受体(化学信号站)结合来激活它。所有神经信号都是这样工作的,但要形成记忆,就必须发生一些细微的不同。
当杏仁体和海马体(大脑深处两个小结构)中的特殊细胞接收到一种特定类型的信号:谷氨酸伴随电脉冲时,它们便开始记忆形成过程。称为 NMDA 受体的特殊通道打开,钙离子涌入细胞。这些离子刺激数十种酶,通过打开额外的通道来重塑细胞。激活还会促使形成更多的突触和含有更多受体和突触的新突起。总而言之,这些变化使神经元彼此之间更加敏感,并为记忆提供了解剖学上的支架。
所有这些变化都需要时间,在长达数小时的时间里,记忆就像湿水泥一样——正在凝固但尚未完全凝固,仍然容易受到干扰。一旦过程结束,记忆就被认为是“巩固”了。在教科书的描述中,神经科学家们谈论记忆的方式就像地球科学家描述山脉——通过动态过程形成,但一旦建立起来,除了通过非凡手段,几乎不可能快速重塑。到20世纪90年代末,这种记忆解释在神经科学家中被广泛接受,以至于其主要作者,哥伦比亚大学神经科学家埃里克·坎德尔(Eric Kandel)被授予诺贝尔奖。似乎关于记忆最重要的问题已经得到了解答。
毫不奇怪,当时的年轻博士后纳德尔在纽约大学研究恐惧的神经生物学时,被坎德尔的一次讲座所震撼。“它太美妙,太有说服力了,”纳德尔说。但他开始思考:当我们回忆过去时,究竟发生了什么?记忆是否必须再次经历巩固过程?纳德尔问他的导师,著名的恐惧研究者约瑟夫·勒杜(Joseph LeDoux),他是否可以研究这些问题。勒杜说他最初的回答是“别浪费我们的时间和金钱”,但纳德尔说服了他,当时他几乎没有想到这条研究路线会走多远。
与此同时,在神经科学实验室之外的世界,对标准记忆理论的质疑越来越多。20世纪90年代初,许多人开始报告似乎是长期埋藏的童年性虐待记忆。这些创伤性回忆常常通过“恢复记忆疗法”技术浮出水面,例如催眠和引导想象,鼓励患者想象可怕的经历。认知科学家怀疑其中一些记忆是虚假的,是治疗师无意中暗示的产物。为了支持这一观点,当时华盛顿大学的心理学家伊丽莎白·洛夫图斯(Elizabeth Loftus)证明了植入虚假记忆是多么容易,尤其是一个看似合理的回忆。在一个著名的实验中,她给志愿者一本小册子,讲述了他们童年时期发生的三件真实事件,以及一个虚构的故事,描述他们5岁时在商场走失。当后来被要求写下他们能记住的所有事件时,25%的人确信这四件事都真实发生过。
受关于恢复记忆争议的刺激,其他认知科学家发现虚假记忆是一种正常现象。在杜克大学研究自传式记忆的大卫·鲁宾(David Rubin)观察到,成年双胞胎在谁在童年经历过某事上常常存在分歧。例如,他们每个人可能都认为自己在8岁时被邻居从自行车上推了下来。显然,关于过去事件最基本的事实(例如谁经历了它)可能会丢失。
即使是令人痛苦的记忆——那些感觉像是被永久铭刻在大脑中的所谓“闪光记忆”——也并非像我们想象的那么准确。1992年,一架货机坠入阿姆斯特丹的一栋公寓楼。不到一年后,55%的荷兰人表示他们在电视上看到了飞机撞上大楼。他们中的许多人回忆起坠机的具体细节,例如下降角度,并能报告飞机在撞击前是否着火。但这一事件并未被录像。大多数人共享的“记忆”是一种幻觉,一个由事件描述和图片拼凑而成的令人信服的虚构。
到20世纪90年代末,数百项心理学实验表明,将记忆描述为过去神经编码的重演,过于简化,完全忽略了重点。心理学家发现,记忆不是过去的完美电影,而更像是一幅不断变化的拼贴画,一个由碎片编织而成,每次回忆时都会重新构建的叙事。记忆科学陷入冲突,神经生物学和心理学版本相互矛盾。如果记忆被编码在大脑细胞中——信息被字面意义上的刻画——那么为什么在事后多年,它如此容易被改变?需要一个局外人来连接这些点。
改写过去
在记忆科学的等级制度中,卡里姆·纳德几乎排不上号——一个低微的博士后,年仅33岁,甚至还不是记忆研究者。但在1999年,受坎德尔讲座的启发,他通过一个简单的实验,着手解答关于我们如何回忆和遗忘的重大问题。纳德调整了一种恐惧研究中使用的标准方法,该方法训练大鼠将声音与电击脚部联系起来。这些动物很快就学会了声音是坏消息。如果它们在几周后再次听到,它们会因恐惧而僵住。这对实验者来说,是了解它们记得发生了什么事的一种简单方法。
纳德训练了一些老鼠,然后在14天后再次播放了那个音调,促使它们回忆。他还同时给它们注射了蛋白质合成抑制剂,这种抑制剂通过阻止突触的变化来阻止新记忆的形成。根据标准的记忆模型,这种化学物质应该没有效果,因为音调的记忆已经巩固了。实际上,经过处理的老鼠的记忆消失了。当纳德后来再次发出音调时,这些动物没有僵住。如果他单独给它们注射抑制剂——没有提醒音调——记忆仍然完好无损,这证明在记忆行为中发生了一些重要的事情。勒杜被这个简单而有力的演示说服了。2000年,纳德关于再巩固的论文在记忆研究领域引起了轰动。他表明,重新激活记忆会使其不稳定,使其回到一个灵活、脆弱的状态。
“再巩固”立刻成为一个争论的焦点。纳德听到的流言蜚语让他感到恐惧;一些记忆研究领域的大人物认为他犯了一个荒谬的错误。“我不知道会有多大的反弹,”他说。即便如此,纳德仍坚持他的实验,并在2001年秋天,他预定在大型年度神经科学学会会议上展示他的研究。这将是他的真相时刻,他唯一一次说服该领域认真对待他的发现的机会。“我知道老一辈的人说,‘这太糟糕了;都是垃圾,’”他说。“我知道如果我不能一鸣惊人,这件事就完了。”演讲吸引了超过一千名听众,包括传奇人物埃里克·坎德尔。(“我当时真想死了,”纳德说。)
那天,纳德通过回应对其研究的主要批评,成功说服了他的同事,至少记忆再巩固值得认真研究。各个实验室接受了挑战,很快重复了他的发现,并发现许多不同物种的多种记忆都会发生再巩固。其他研究小组开始分子层面地解析再巩固过程。纳德的研究小组发现,NMDA 谷氨酸受体——它能巩固记忆——也参与了记忆的去稳定化。首尔国立大学Sue-Hyun Lee领导的一个研究小组证明,蛋白质必须被主动分解才能使记忆去稳定化,这进一步证明旧记忆在被回忆时确实发生了改变。
大脑研究人员仍在努力应对这一想法的含义,试图弄清记忆到底有多大的可塑性。“人们愿意说我们必须回到起点,”勒杜说,他的团队也继续研究再巩固。在2008年华盛顿特区举行的神经科学学会会议上,有43场报告聚焦于再巩固,纳德被渴望交流的学生和年轻研究人员包围。
随着对记忆的这种新认识,控制记忆的新方法甚至更加令人震惊的可能性也随之而来。对于丽塔·马吉尔来说,她在一天内只服用了两剂普萘洛尔,结果令人鼓舞。当药物在她体内时,她的心率和肌肉紧张有所缓解,车祸不再那么折磨她了。“我感觉与它更加疏远了,”她说。“我感觉我是在讲述一个故事,而不是描述眼前正在发生的事情。”研究结束后,闪回又回来了,尽管强度有所减弱。对她来说,唯一的真正治愈是时间。
普萘洛尔六次疗程共12剂,效果更佳。与哈佛大学精神病学家罗杰·皮特曼(Roger Pitman)合作,麦吉尔大学的研究小组治疗了约45名创伤后应激障碍(PTSD)患者,其中包括士兵和强奸受害者。大多数人已经受苦多年。但经过较长时间的治疗后,他们的症状减轻了一半,甚至在六个月后仍保持这种状态。他们仍然记得发生了什么,但痛苦减轻了。“他们说:‘我不再那么想了。它不再那么困扰我了,’”布鲁内特说。作为一个群体,他们被认为是处于缓解期。
研究人员仍需证明这种改善能够持续。尽管初步结果令人鼓舞,但皮特曼现在怀疑普萘洛尔能否成为一种实用的记忆治疗方法。一种希望是,其他药物或诱导再巩固的其他方法可能效果更好,为数百万未能从标准治疗中获得缓解的PTSD患者带来罕见的希望。布鲁内特希望类似的治疗也能解决其他精神问题。焦虑症、习得性恐惧症和成瘾症正越来越多地被描述为情绪记忆障碍。例如,过于强烈的恐惧记忆可以结晶成恐惧症,在这种情况下,像乘飞机这样相对安全的经历与极度危险的感觉密不可分。无论恐惧症患者如何尝试,他的情绪记忆都拒绝更新以纳入令人安心的信息。一种能将他的情绪记忆恢复到灵活状态的治疗方法可以帮助他应对。

(图片来源:Tuomo Rainio)
图奥莫·莱尼奥
重新巩固的人生
神经科学家最初对纳德的发现持怀疑态度,但认知科学家立刻对记忆可能不断更新的想法着迷。它似乎确实解释了他们的观察。你在少年棒球联盟中击出的本垒打?你的初吻?当你重放这些记忆时,你激活并重新巩固它们数百次。每次,你都用一个略微修改的版本替换原始版本。最终,你并不是真正地记住发生了什么;你是在记住你关于它的故事。“再巩固表明,当你使用一个记忆时,你最初拥有的那个记忆不再有效,或者可能不再可访问,”勒杜说。“如果你将其推向极端,你的记忆只与你上次记忆的质量一样好。你使用它的次数越少,它就越原始。你使用它的次数越多,你改变它的次数就越多。”我们都有过重复一个戏剧性故事很多次,以至于事件似乎变得麻木,仿佛它们来自小说而非真实生活。这可能就是再巩固的作用。
再巩固研究促使人们日益认识到,记忆的灵活性可能具有功能性——是大脑的优势而非缺陷。再巩固可能是我们更新知识库的方式,通过响应新信息使旧记忆具有可塑性。“当你遇到熟悉的经验时,你同时也在回忆原始记忆,而新经验以某种方式融入其中,”英国伯明翰大学的乔纳森·李说,他最近在动物身上发现了这种效应的证据。“这基本上就是再巩固。”毕竟,情景记忆的明显目的是存储事实,以期预测接下来可能发生的事情。从生存的角度来看,建设性记忆是一种资产。它允许你将零散的信息拼凑起来,即时模拟未来。
“大脑知道未来会发生什么,”以色列魏茨曼科学研究所神经生物学系主任、神经科学家亚丁·杜代(Yadin Dudai)说,他与纳德和勒杜合作。面对新事物,我们希望将新信息与记忆联系起来,以便更好地解读情况。如果副作用是一些错误,那可能只是一个小小的代价。“拥有过于准确的记忆并不总是好事,”他说。
换句话说,记忆和想象是同一枚硬币的两面。和记忆一样,想象力也允许你将自己置身于你实际所处的时间和地点之外。这不仅仅是一个巧妙的比喻:在最近的神经影像学研究中,哈佛大学心理学家丹尼尔·沙克特(Daniel Schacter)已经表明,记忆和想象会动用许多相同的大脑回路。“当人们被指示去想象未来可能发生的个人事件,然后去回忆过去实际发生的事件时,我们发现大脑活动区域存在广泛且非常显著的重叠,”他说。其他研究人员发现,患有严重失忆症的人会失去想象力。没有记忆,他们几乎无法想象未来。
一尘不染的头脑
重新巩固会修改旧记忆,但其他新的研究指出了彻底清除它们的途径。佐治亚医学院的乔·钱(Joe Tsien)开发了一种抹去过去的技术,该技术源于他对记忆形成的研究。当钙离子在记忆形成时涌入神经元,它会激活一种叫做CaMKII(钙/钙调素依赖性蛋白激酶)的酶。在许多其他作用中,该酶会响应NMDA受体的信号,从而导致更多的受体活动和整个细胞网络中更强的信号传递。
因此,您会认为CaMKII的存在越多,记忆就会越牢固。但在对小鼠的实验中,钱发现存在一个极限。如果他在动物积极回忆某种经历时,将CaMKII提高到这个极限以上,记忆就会简单地消失,因为细胞之间的连接突然减弱。这种效应在几分钟内发生,而且是永久性和选择性的,只影响被回忆的记忆,而其他记忆保持不变。事实上,当钱训练一只小鼠害怕一个不熟悉的笼子和某个特定的音调,然后在小鼠在笼子里时注入CaMKII,它就忘记了对笼子的恐惧记忆,但没有忘记对音调的恐惧记忆。“在记忆被检索的时候,它就消失了,”他说。“它会擦除被回忆的记忆。通过操纵特定的分子,我们有可能选择性地改变大脑中的记忆。”
纽约州立大学布鲁克林分校下州医疗中心生理学、药理学和神经病学教授托德·萨克托尔(Todd Sacktor)发现了一种更直接但更强大的技术,可以彻底根除整个类别的记忆。他研究蛋白激酶M-zeta(PKMzeta),它有助于大脑维持记忆。当钙离子涌入记忆神经元时,PKMzeta被合成,与多余的谷氨酸受体连接,并将它们拖到突触,记忆构建就在那里发生。突触处有更多的受体,信号就会增强和放大,记忆也会持续。
当萨克托尔用一种叫做zeta-抑制肽(ZIP)的化合物去激活PKMzeta时,他得到了一个惊人的反应:一种记忆的完全失忆。那些在一天或一个月前学会避免平台某个带电击的部分的老鼠,完全忘记了关于产生电击位置的一切。“你抑制了PKMzeta,那些谷氨酸受体就会非常非常快地漂走,”他说。“结果,记忆就消失了——非常非常快。”
某些类型的记忆编码在大脑的不同区域,根据萨克托尔在动物身上注射抑制剂的位置,他可以消除不同类别的回忆。在海马体中,他擦除了对空间位置(如平台)的记忆;在杏仁核中,擦除了恐惧记忆;在岛叶皮层中,擦除了令人作呕的味觉记忆。萨克托尔说,神经外科医生极少切除神经簇,以帮助对其他治疗无效的受精神困扰的患者。他的研究最终可能提供一种在不造成损害的情况下擦除记忆的方法。
这意味着惊人的后果。如果储存的记忆像科学家曾经相信的那样被刻在大脑中,那么很难想象仅仅通过拨动一个化学开关就能如此迅速地抹去它们。“这确实是人们思考长期记忆方式的一个范式转变,”萨克托尔说。在旧的观点中,擦除应该会导致永久性的大脑损伤,因为突触会被撕裂。然而,萨克托尔实验中的老鼠大脑保持完好。一旦ZIP治疗效果消失,这些动物的行为甚至学习能力都能恢复正常。“这就像擦除一块硬盘,”他说。
ZIP远未准备好用于人类。首先,这种化合物必须是活动依赖性的,才能针对特定的记忆。你还必须找到一种方法,在不使用针头的情况下,将其送到大脑的正确位置。尽管如此,人们还是纷纷要求成为测试对象。当萨克托尔的研究在2006年首次发表时,人们,特别是强奸幸存者,找到了他,恳求他消除他们痛苦的记忆。“他们很痛苦,”他说。“他们无法工作,也无法建立人际关系。有些人想把一切都抹去。”他们不在乎这也会让他们所知的一切化为乌有。
仁慈的遗忘
如果你觉得你以前听过这个故事,那是有原因的。电影制作人喜欢抹去记忆的想法,他们一直围绕一个主题:如果你试图抹去过去,你将付出代价。纳德的研究据说启发了2004年的电影《暖暖内含光》,片中吉姆·凯瑞和凯特·温斯莱特都花钱抹去了他们痛苦的恋情记忆。不用说,这让他们俩都痛苦不堪。但远不如阿诺·施瓦辛格在1990年的电影《全面回忆》中扮演的角色那样痛苦,他在片中得知自己的真实记忆已被抹去,自己的生活是假的,而由莎朗·斯通饰演的假妻子正试图杀死他。
你无需是强奸幸存者或士兵,也会有宁愿忘记的记忆。然而,对大多数人来说,不愉快的记忆也起到指导作用。事实上,有些人担心破坏恰当的坏记忆会带来后果——比如,让一个杀人犯忘记他所做的事情。布什总统的生物伦理委员会成员警告说,改变对暴力犯罪的记忆可能会通过消除恶意行为的后果而引发道德混乱。“也许没有人比作恶者更希望阻止邪恶的痛苦记忆了,”他们在报告中告诫道。
除此之外,记忆就是我们存在的本质。《暖暖内含光》这部电影之所以令人难以观看,正是因为凯瑞饰演的角色在困惑和失落中挣扎。他的恐惧和绝望可能真实地描绘了抹去记忆后的感受:基本上,就是一场清醒的噩梦。记忆是你了解自己是谁,如何走向目的地的方式。我们已经知道阿尔茨海默病患者并没有感到解放。他们感到完全迷失。
幸运的是,纳德和布鲁内特的研究提供了更为仁慈的可能性。如果凯瑞的角色接受了再巩固治疗,他不会忘记温斯莱特。他只是不再那么在乎她了。他将能够像通过望远镜的另一端一样审视他失败的关系:另一端仍然可见,但它看起来微小而遥远。
这基本上是所有这些科学家都希望做到的。纳德、布鲁内特和皮特曼希望扩大他们的创伤后应激障碍研究,寻找超越普萘洛尔的药物。他们越来越相信,再巩固将被证明是缓解创伤记忆的强大而实用的方法。萨克托尔也相信,他在实验室中应用的一些技术最终将用于帮助人们。最近,勒杜的实验室找到了一种无需药物就能触发再巩固以削弱记忆的方法,只需精确控制回忆会话的时间。“这个方案简单得令人难以置信,”勒杜说。
这些研究人员都没有打算制造出被电击、没有道德感的僵尸——甚至不是失忆者。他们只是试图控制记忆和改写这个混乱、脆弱的生物过程,并将其朝着正确的方向推动。布鲁内特的患者记得发生的一切,但他们不再那么受自己病态回忆能力的折磨了。“我们正在将创伤记忆变成普通的糟糕记忆,”布鲁内特说。“这就是我们想做的。”
瓦莱丽·罗斯提供额外报道。
遗忘修复
成瘾是另一种病态的记忆,但在这种情况下,记忆是愉悦的。正如肾上腺素在杏仁体的帮助下将情感记忆铭刻在大脑中一样,滥用药物也利用杏仁体和大脑的奖赏中心来形成令人难忘的愉悦记忆。任何与这种极乐相关的事物都会以渴望的形式重新唤醒记忆。“当你看到有人拿着啤酒和香烟,你产生了渴望,你正遭受着回忆,遭受着情感记忆的困扰,”布鲁内特说。将遗忘的实验方法应用于成瘾可能使其更容易戒除。— K.M.














