善行無跡
在科學(xué)類腦力真人秀節(jié)目《最強大腦》中,出現(xiàn)了多位腦力超強,身懷絕技的選手。這些選手有的目光如炬可識微辨細,有的耳力超凡可尋聲辯偽,還有的心思敏捷速算驚人。不論是一般無二的普通水,或是差別細微的聲音,他們都能夠“從雞蛋里挑出骨頭”,成功挑戰(zhàn)一些看似不可能完成的任務(wù)。對于他們的超能力,試想如果記不住那些海量的信息和細節(jié)差異,即使感官再敏銳,那又如何通過比較找出最終的目標物呢?可見,相比那些驚人的分辨能力,過目不忘、過耳不忘的超常記憶力是他們異于常人成為“X-man”的根本。
大腦中的記憶中樞
雖然近代生物科學(xué)和神經(jīng)科學(xué)已經(jīng)發(fā)展出一整套完整的體系,但我們對大腦的認識仍然如盲人摸象一般。在神經(jīng)科學(xué)發(fā)展的早期,科學(xué)家更多的是通過大腦疾病,例如精神分裂癥(schizophrenia)、抑郁癥(depression)、老年癡呆(Alzheimers disease)或腦外傷來一窺大腦的神秘面紗。在研究的早期,大腦的功能被認為是模塊化的,不同的功能(記憶、視覺、情緒等)由不同的腦區(qū)負責(zé),就像流水線上的工人一樣。比如基于大量的動物實驗和人腦研究,大腦中的海馬(hippocampus)被認為是記憶功能的中樞。
隨著腦研究的不斷深入,我們發(fā)現(xiàn)大腦作為一個復(fù)雜的非線性系統(tǒng),一個功能往往是由多個腦區(qū)協(xié)同參與,并不是一個大腦結(jié)構(gòu)就可以完成的。越來越多的研究發(fā)現(xiàn),除了海馬,很多其他腦區(qū)也和記憶密切相關(guān),比如杏仁核(amygdala),它在條件化的情緒記憶中至關(guān)重要,而外側(cè)前額葉則負責(zé)與工作記憶相關(guān)的信息處理。因此,記憶作為大腦最重要的功能之一,是由多個腦區(qū)形成的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同參與的。
洗腦和記憶植入
那么,記憶是否可以被選擇性地刪除或者植入呢?說得再簡單一些,就是記憶是如何產(chǎn)生又是如何消除的呢?
有些同學(xué)可能會說,把負責(zé)記憶的大腦區(qū)域破壞掉不就可以了嗎?這種做法只回答了問題的一半,通過破壞相關(guān)的大腦區(qū)域我們確實可以刪除記憶,但這樣做的同時也會刪掉一些我們想保留的記憶,甚至?xí)茐恼5拇竽X功能。如果想要做到像刪除硬盤上的文件那樣準確而不誤刪,并不是件容易的事情。正如我們上面說到的,記憶在大腦中的保存有多個腦區(qū)參與,且由若干神經(jīng)元相互作用而完成,這種相互作用不僅是物理上的鏈接,還包括了電信號和神經(jīng)傳導(dǎo)因子(neural transmitters)的參與。所以,至少目前為止,想要通過這種方式來療傷的人們得再等等了。
不過,近年的一項研究為這項工作的操作照亮了道路,麻省理工學(xué)院的科學(xué)家在2013年成功地用光基因(optogenetics)技術(shù)給小鼠移植了一個虛假的條件化恐懼記憶。這一里程碑式的研究發(fā)表在頂級學(xué)術(shù)期刊Science上。雖然對記憶的理解離我們的目標還很遠,但也許有一天,《黑客帝國》中通過記憶移植快速學(xué)習(xí)的技術(shù)真的會成為現(xiàn)實。
記憶增強和過目不忘
既然現(xiàn)實中確實存在一些記憶力超群的人,那么對于我們這些普通人來說,有沒有辦法增強或者提高記憶能力呢?
從大腦研究的第一天起,如何發(fā)揮大腦潛力和增強記憶就一直是備受關(guān)注的焦點問題。不要小看我們大腦的學(xué)習(xí)能力,很多看似超常的能力其實都可以在后天鍛煉中獲得和提升。在科研領(lǐng)域中,也有大量的訓(xùn)練方式用來研究學(xué)習(xí)和記憶。這里我們要著重說的是通過顱外刺激(intracranial stimulation)的方式來“直接”增強大腦活性的方法。經(jīng)顱磁刺激(TMS)和經(jīng)顱電刺激(tDCS)是兩種廣泛應(yīng)用于科研領(lǐng)域的刺激方法。研究發(fā)現(xiàn)當磁刺激或者電刺激作用在前額葉和頂葉(parietal lobe),可以顯著提高人們的記憶能力和處理問題的效率。在國外,TMS和tDCS已經(jīng)在某些臨床應(yīng)用中表現(xiàn)出很好的治療效果。
盡管如此,對于經(jīng)顱刺激的機制還在進一步研究中,并不是一些簡單廠商宣稱的那樣,腦袋上通電就可以包治百病的。目前國內(nèi)外不少機構(gòu)已經(jīng)開始著手將經(jīng)顱刺激裝置推向應(yīng)用領(lǐng)域,也許不久的將來,我們可以用這些簡單的小裝置幫助提高記憶能力,真正做到過目不忘。
大腦的外接硬盤
在當今信息爆炸的時代,我們每個人每天都要接觸和處理大量的信息。如何有效地篩選和分類這些信息,使我們的生活更加高效輕松,已經(jīng)是個迫在眉睫的問題。即便一個人有再好的記憶力,也不可能記住所有過往的人和事。就像移動硬盤和U盤擴展了電腦的存儲容量,我們的大腦也需要一些“外接設(shè)備”來幫助記憶。簡單來說,就是把一些不常用或者重要的信息存儲在大腦以外的媒介上,這無疑是最方便省心的辦法。
追溯到遠古時代,人們用打繩結(jié)來記事,后來又發(fā)明了文字和紙張,再后來出現(xiàn)了照相和視頻。直到最近十年數(shù)字時代來臨,大量的需要記憶的信息被存儲在外在設(shè)備上,成為我們?nèi)四X的擴展。擁有一部smart phone,我們不用再死記硬背好友的電話,生活中的點滴可以隨時拍照留念,每天的日程也有手機隨時提醒。潛移默化地,我們的手機、電腦,以及其他可穿戴設(shè)備已經(jīng)成為我們大腦的“外接硬盤”。從嚴格意義上來說,我們已經(jīng)是半人半機械的綜合體,這些裝置已經(jīng)在一定程度上代替我們?nèi)ァ坝涀 边@個世界。我們會越來越依賴外部設(shè)備作為我們大腦的延伸。如果今后出現(xiàn)記憶共享或者記憶黑客這樣的情況,也不必感到意外。
記憶殺手
記憶力的好壞不僅是大腦功能正常的標志,同時在衰老過程中也是最容易被影響的功能。也許我們還在自豪幼兒園的時候就會背唐詩三百首,對中學(xué)那些拗口的古文仍記憶猶新。但突然有一天,你會發(fā)現(xiàn)昨天看的電視劇情節(jié)今天就想不起來了,剛認識的朋友轉(zhuǎn)頭就會忘記名字。衰老,可以說是記憶力的頭號敵人。隨著年紀的增大,不但正常人的記憶會逐漸衰退,一些人甚至?xí)霈F(xiàn)老年癡呆的癥狀。因此,相比增強記憶力開發(fā)大腦而言,如何在衰老的過程中保護記憶力顯得更加重要。盡管有各種各樣的大腦保健品充斥市場,各類雞湯文也口水般地教你如何健康生活并善待自己,但這些仍然無法阻止衰老導(dǎo)致的記憶功能損傷。
不可否認的是,手機電腦等外部設(shè)備在方便我們生活的同時,也讓我們變得越來越懶了。我們依賴它們幫我們“記住”各種事情,小到一頓晚飯,大到工作及人生規(guī)劃。已經(jīng)有研究證明,經(jīng)常使用觸屏手機的人大腦對應(yīng)的手指運動區(qū)活動性顯著增強。雖然還沒有研究直接表明手機的使用會影響海馬或者其他記憶相關(guān)區(qū)域的活動,但可以預(yù)見我們大腦的功能必將被這些新時代的數(shù)字設(shè)備所重塑。