遗忘是大脑在删除记忆吗？

脑机接口社区 2023-02-08

The following article is from Life博士 Author 蜉蝣

大脑容量有限，所以遗忘是人脑保证有充足空间的重要前提。但是遗忘即是上帝的恩赐也是恶魔的诅咒---有的人经历过创伤而无法遗忘痛苦的回忆，有的人因为记忆力太差而难以完成日常的工作和学习。这样的遗忘失衡导致的“困境”让神经科学家对遗忘的运行方式产生了兴趣，以探寻调控遗忘速度的可能性。

过往科学家基于人体和动物模型的研究表明，记忆公认会受两个因素影响：1.随时间推移的自然遗忘和2.新编码的记忆对过往记忆的干扰。但是关于遗忘的本质却存在着两个互相冲突的假说认为：1.遗忘是记忆逐渐被删除直至完全消失和2.遗忘代表着记忆并非消失，只是更难被唤醒。尽管现如今，科学界对遗忘的机理知之甚少，而且有所争议。但是近期一项由哈佛的研究人员主导的研究让这个领域的科学步伐向前迈进了一小步。

在这项研究中，科学家们使用秀丽隐杆线虫（下文称蠕虫）进行研究发现，正如上文提到的后一种理论那样，遗忘并不会逆转大脑因学习而产生的变化或删除之前的记忆。而是会产生一种新的状态，这种状态与学习前的状态不同，与学习后还未遗忘的状态也不同。换句话说，被遗忘的东西并没有完全消失，而是可以通过一种快速启动来重新激活。（figure 1）

Figure 1学习与遗忘模的模型

“在遗忘之后，我们经常会想起我们以前学过的东西，我们的大脑不再处于学习前的状态。如果我们参加了一个派对，然后几个月后，我们遗忘了自己参加过了：‘哦，我什么时候参加了那个派对？谁参加了聚会？’然后你的朋友可能会说，‘好好想想，张三也去了李四也去了。你想想，我们当时还你唱了一首歌呢。’突然间，你会一下想起来，对吧？”-----------------------------------------张云（生物与进化生物学教授、哈佛脑科学中心成员）。

这项研究发表在了《Science Advance》（科学进展）这本期刊上。它揭示了遗忘在大脑中系统层面是如何发生的，以及发现似乎能够让遗忘加速或减速的分子。这项工作的基本发现有朝一日可以用来理解与遗忘障碍有关的心理健康问题，无论是遗忘太慢还是遗忘得太快。例如，它可以在解决创伤后压力（不好的记忆持续存在），等疾病中找到关键点。

本研究的主要结果如下：研究人员教蠕虫通过气味识别并躲避使它们生病的传染性细菌菌株。但一个小时后，蠕虫遗忘了所学会的气味。研究人员随后分析了这些蠕虫的大脑活动以及在其神经系统中表达的基因。

在与从未学会这种根据气味躲避或刚刚完成训练的蠕虫进行比较，研究人员发现，遗忘训练的蠕虫的神经活动和基因表达既没有恢复到以前的状态，也与刚刚接受过训练的蠕虫的状态不同（figure 2）。

科学家们还研究了是否可以提醒遗忘训练的蠕虫，答案是它们似乎可以。通常，训练这些蠕虫大约需要三到四个小时，但那些学习后遗忘的蠕虫在大约三分钟内就能重新记起这个训练（figure 3）。

Figure 2不同状态下的基因表达情况

Figure 3三分钟即可重新激活被“遗忘”的记忆

“他们的大脑中仍然有可以唤醒，重新激活的记忆痕迹，”张云说。

张云和她的同事计划以这项研究为起点，继续研究遗忘的机制，以及它最终如何应用于心理健康问题。

参考：

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abi9071

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