如果脑机接口能将感觉反馈给大脑，它也能实现记忆和情感的上传吗？
# 追问按：
在之前的文章中，我们探讨了一种极限假设“当脑机接口和外骨骼相连，如何赋予机器触觉？”，并通过人工耳蜗、仿生气味识别系统等展示了现有技术下，脑机接口如何修复疾病带来的听觉、味觉等感知缺陷。（点击回顾全文）
以上研究都是基于相对基础的具体刺激，而抽象思维是高等生物最重要的能力之一，也是大脑最高级的功能之一。现在如火如荼的脑机接口技术已经可以对具体刺激进行处理，它对抽象的情感和记忆等是否有计可施？它可以解析我们的情感和记忆吗？是否可以像传输视觉影像一样，给大脑传入一段情感或者记忆呢？
本期“追问编辑部”将带领大家深入探索这一问题。如果本文激起了你的更多好奇，欢迎继续追问，我们将持续收集大家的问题并邀请科学家们回答，敬请关注！
脑机接口的基础是解析脑电信号，即对大量神经元活动进行解码，来确定不同活动的专属“密码”。如果想要传入一段记忆，则需要知道与之对应的活动区域和神经元活动。
记忆移植一直是神经科学研究的热点和难点。科学家们已经知道，海马体与记忆的编码有关，他们正在尝试在此区域做突破。
虚假记忆
麻省理工学院的科研人员通过光遗传学技术标记并激活了小鼠与特定记忆相关的脑细胞，巧妙地在小鼠脑海中植入了一段恐怖回忆。
首先，他们将小鼠放在特定的环境A中，并标记了该场景下小鼠大脑中被激活的神经元，即与环境A记忆相关的神经元。
然后，他们将小鼠放到与环境A完全不同的环境B中，通过光遗传学激活之前标记的神经元，唤起小鼠对环境A的记忆。接着，给与小鼠轻微电击，使其误以为自己在环境A中遭受电击而僵在那里。
最后，当科研人员把小鼠放回环境A时，它会因为这段虚假的回忆而对环境A产生恐惧，僵在那里不动。
科研人员通过人工手段激活了小鼠的特定记忆，与此同时予以电刺激，使得原本无关的两个事件联系在一起，产生了一段并未真实发生过的虚假记忆。
只要精准找到对应的神经元，似乎人为修改记忆是有可能的。那么更复杂的情感呢，是否也可以被操控？
被控制的喜好
富有探索精神的科研人员们，也做了相应的研究。他们通过神经药理学结合光遗传学的方式，将特定的记忆与情感绑定，人为创造出了先前不存在的“好恶”。
首先，第一天科研人员用电刺激小鼠，并标记该过程中被激活的神经元。
然后，在第三天将小鼠放到特定的房间内，一旦小鼠到达房间内的特定区域时激活第一天被标记的神经元。
接着，在第五天让小鼠与异性小鼠共处一室，同时激活第一天被标记的神经元。
最后，在第七天的时候将小鼠重新放入第三天的房间内，检测其对目标区域的好恶。
神奇的一幕发生了，小鼠对目标区域产生了偏好，也就是说，原本储存着恐怖记忆的神经元被写入了快乐的记忆，小鼠的好恶因此发生了变化。
▷ 实验过程 - 图片来源：doi:10.1038/nature13725
目前的研究还停留在动物实验阶段，但人类的记忆受其所见所闻所感的影响，同时语言和外部环境也起着极大的作用，是一个巨大的复杂网络，未来还有很长的一段路要走。但从技术手段来讲，不论是输入情感还是记忆都是有可能的。虽然目前的技术手段还无法修改人类的记忆，但也具有一定的现实意义，为抑郁症、PTSD、阿尔兹海默病等情感和记忆相关的神经精神疾病的治疗提供了新见解。
当未来人类破译了所有与情感、记忆等相关的密码后，是不是可以更大胆地想象一下，更广泛的双向脑机接口不仅能让我们控制机器，也能让机器扩展我们对世界的感知？这样的双向脑机接口该如何实现呢？关于这一问题，我们即将邀请脑机接口领域的青年科学家们，在新一期「TCCI追问研讨会」上展开进一步的追问和讨论。敬请期待！
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作者：夏天
编辑：EY
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Ramirez, S., Liu X., Lin P.-A., Suh J., Pignatelli M., Redondo R. L., Ryan T. J., and Tonegawa S. Creating a false memory in the hippocampus. Science 341, 387–391 (2013).
Liu X., Ramirez S., Pang P. T., Puryear C. B., Govindarajan A., Deisseroth K., Tonegawa S. Optogenetic stimulation of a hippocampal engram activates fear memory recall. Nature 484, 381–385 (2012).
Redondo R. L., Kim J., Arons A. L., Ramirez S., Liu X., Tonegawa S. Bidirectional switch of the valence associated with a hippocampal contextual memory engram. Nature 513, 426-430 (2014).
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