人造神经元可以帮助我们植入或者抹掉记忆吗?

subtitle 科普中国08-03 15:53 跟贴 106 条

2016年8月3日,美国IBM公司宣布首个人造神经元诞生。说起神经元,你可知道神经元和记忆之间有什么联系呢?

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人的思维和记忆与大脑中神经元的电信号密切相关。如果我们想对记忆进行操纵,一种办法就是去影响这些神经元的电信号。人脑中有超过1000亿个神经元,它们有不同的功能,负责处理不同的信息。比如,我们看东西的时候,大脑中负责视觉区域的神经元受到刺激,就活跃起来——这个过程叫“激活”。如果人工对这些神经元进行电刺激,也足以使人产生“看到”的感觉。这样说来,要是能够找到和相应记忆有关的神经元,并对它们进行操纵,也许就能够达到操纵记忆的目的。

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但是,想要在无数的神经元中找到我们感兴趣的一部分,无异于大海捞针。目前,科学家只能在实验动物中对这个问题开展探索,并进行一些最简单的操纵。比如说,针对脑中一类特殊神经元——多巴胺能神经元,科学家已经可以在实验动物中植入喜好或者厌恶某种东西的记忆。

多巴胺能神经元在受到刺激被激活后,会释放一种叫作多巴胺的化学物质影响周围其他的神经元。科研人员布置了三个相通的房间,让小鼠在里面自由活动。 每当小鼠进入其中某个房间时,它的多巴胺能神经元就被人工激活,结果小鼠被植入了“喜欢某个房间”的记忆,留在这个房间的时间越来越多。类似地,神经科学家也给果蝇植入了厌恶某种气味的记忆。许多导致成瘾的毒品(如可卡因)都能够使多巴胺能神经元产生不正常的激活,从而在吸毒者脑中留下对毒品喜好的记忆痕迹。如果可以利用植入记忆的手段,帮助吸毒者摆脱毒瘾,或者在罪犯脑中植入对犯罪行为的厌恶,是不是很棒呢?更远来看,能不能在正常人脑中进行操作,使他们喜欢做某些事而厌恶做另外一些事?这些操作与人性和伦理相违背吗?这些问题,可能都要留给读者你来思考了。

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与植入记忆相反,如果我们能把相应的神经元去掉,是不是就可以把记忆抹去了呢?科学家已经在小鼠身上达到了删除恐惧记忆的目标。科研人员先对小鼠进行恐惧训练,让小鼠在听到某个声音的同时被电击,重复几次后,小鼠一听到这个声音,就会因为害怕被电击而立刻静止不动。科学家找到了被恐惧训练所激活的神经元,并在特定的时候将这些神经元杀死。结果发现,已经对声音产生了恐惧反应的小鼠,在相关神经元被杀死后就忘记了声音和电击的关系,听到声音不再产生害怕的反应——小鼠对于声音的恐惧记忆被永久地删除了。

将来,科学家希望可以用操纵记忆的方法,帮助被恐惧记忆所折磨的人摆脱痛苦。

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