老鼠、雷射光和被操縱的記憶

我們能編輯我們的記憶內容嗎？這個帶有科幻色彩的問題同時也正是斯蒂夫•拉米雷斯和劉旭在麻省理工學院實驗室裡求證的問題。實際上，他們兩人把雷射光射進一隻老鼠的大腦來啟動並操控牠的記憶。在這個出人意表的有趣演講中，他們不僅分享了他們實驗的過程，更重要的是，他們也向我們述說了這實驗的目的。 （攝於TEDxBoston）

斯蒂夫：我讀研究所第一年的時候

我發現我會在臥室裡

大吃冰淇淋

看些沒營養的電視節目

而且也許，也許還會聽聽泰勒絲的歌

那時我剛失戀

（笑聲）

大部分的時間裡我唯一做的事

就是再三回憶與她的美好過往

希望可以擺脫那種撕心裂肺的痛楚

希望可以擺脫那種撕心裂肺的痛楚

後來我成為一名神經學家

所以我清楚關於那人的回憶

和其中隱含的糟糕又情緒化的部分

受大腦中不同系統的影響很大

所以我想，要是我們能夠進入腦部

刪除那些難受的情緒

同時又保留關於那人的完整記憶，不是很好嗎？

後來我明瞭，也許這對現今而言是有點遙不可及

要是我們可以從進入大腦裡

先找到一段記憶作為開始呢？

我們能再啟動那段記憶讓它起死回生、

甚至玩弄那段記憶的內容嗎？

即便如此，我仍強烈希望她現在沒有看這個演講

即便如此，我仍強烈希望她現在沒有看這個演講

（笑聲）

還有一個問題，棘手的問題

這些想法可能會讓你聯想到《攔截記憶碼》

《王牌冤家》

或者《全面啟動》

但是和我們共事的電影明星

可是實驗室的名人啊

劉旭：實驗鼠

（笑聲）

作為神經學家，我們在實驗室用老鼠做實驗

為了了解記憶是如何運作的

今天，我希望說服你們

我們現在能以光速啟動大腦裡的記憶

我們現在能以光速啟動大腦裡的記憶

要做到這點，只需兩個簡單的步驟

首先，在大腦裡找到一段記憶並將其標記

然後，用開關啟動它

就這麼簡單

（笑聲）

斯蒂夫：你們被說服了嗎？

其實，要在大腦裡找到一段記憶沒那麼容易

劉旭：的確，這可是比在乾草堆裡找針難多了

劉旭：的確，這可是比在乾草堆裡找針難多了

因為至少，你還能用手抓住那根針

因為至少，你還能用手抓住那根針

但記憶卻不行

而且腦細胞的數量遠勝於

乾草堆裡稻草的數量

所以說，這個工作看來真令人卻步

但幸運的是，大腦給了我們幫助

事實證明，我們需要做的

只是讓大腦形成一段記憶

然後大腦就會告訴我們哪些細胞

和那段記憶有關

斯蒂夫：當回憶前任女友的時候

我的大腦是什麼狀況呢？

假設你們現在暫且完全無視道德倫常

把我的大腦切片

你們會發現當我回憶她的時候

大腦的活躍區域數量之驚人

有一個極其活躍的大腦區域

叫做海馬體

數十年來它一直被視為

處理跟我們所珍視的
與親愛的記憶相關的器官

它也成為我們試圖尋找、

甚至重新啟動某一段記憶的理想目標

劉旭：當把海馬體放大

你肯定會看到很多細胞

但我們可以找到與某段記憶相關的細胞

但我們可以找到與某段記憶相關的細胞

因為，當一個細胞呈現活躍的狀態

例如一段記憶形成時

它也會留下一道印記，好讓我們知道

這些細胞最近是活躍的

斯蒂夫：同樣地，晚上大樓有燈亮著時

你會知道當時應該有人還在那兒工作

確切地說，生物傳感器

當一個細胞在工作的時候

就會開啟

它們有點像一個亮著的生物窗

讓我們知道這個細胞是活躍的

劉旭：於是我們剪下部分的傳感器

把它粘在細胞的開關上來控制細胞

然後把這個開關塞進一個工程病毒裡

再注入老鼠的大腦

所以，每當一段記憶形成時

任何相關的活躍細胞

都會安裝上這個開關

斯蒂夫：比如說，這就是海馬體

形成一段恐懼記憶後的樣子

你看到的藍色部份

就是密集的腦細胞

而這些綠色的腦細胞呢

綠色細胞就是與那段特定的恐懼記憶

緊密連結的細胞

你們看到的，就是那結晶體

瞬間形成的恐懼結晶體

此刻你們看到的
其實是一段記憶的橫截面

劉旭：現在，談談我們剛才提到的開關

理想狀態下，它必須運作得非常快

幾分鐘或幾小時都太久了

它應以大腦的速度運作，以毫秒為單位

斯蒂夫：你怎麼看呢，阿旭？

我們能不能用像是... 藥

用藥來啟動或靜止腦細胞？

劉旭：算了吧，用藥太麻煩了，搞得到處都是

而且要對腦細胞起作用也太久了

我們不可能透過藥來及時控制記憶

斯蒂夫，我們電擊大腦怎麼樣？

斯蒂夫：電的速度也挺快的

但是我們不太可能只擊中

那些正好與某段記憶密切相關的細胞

而且我們還可能把大腦給電糊了

劉旭：那倒是啊！嗯，那看來

我們的確需要更好的方法

以光速來影響大腦

斯蒂夫：恰巧，光是以光速行進的

若我們要啟動或靜止記憶

光也許可以派上用場

劉旭：它的確很快

斯蒂夫：而且，正常情況下腦細胞

對光脈衝沒反應

所以，那些對光脈衝有反應的細胞

就是安裝了光感開關的細胞

要做到這個，我們先要哄騙腦細胞

讓它們對雷射光有反應

劉旭：對，你們沒聽錯

我們要把雷射光射入大腦

（笑聲）

斯蒂夫：光基因技術使之成為可能

我們可以使用光基因技術的光開關

來啟動或靜止腦細胞

這個開關的名字就叫「通道視紫紅質」
（譯註︰又稱「光敏感通道」）

就是這些附在這個細胞上的綠點

你們可以把通道視紫紅質視為一種光感開關

它可以以人工的方式安裝在腦細胞上

所以我們可以透過

簡單地按下開關來啟動或靜止腦細胞

這裡呢，我們用光脈衝來開啟它

劉旭：於是我們把通道視紫紅質光感開關粘到

剛才提到的傳感器上

然後將其注入大腦

所以，每當一段記憶形成時

所有與那段記憶相關的活躍細胞

都會被安裝上這個光感開關

以便我們透過輕擊雷射開關

來控制這些細胞，就像你們看到的這樣

斯蒂夫：現在讓我們對這些進行測試

我們能做的就是把老鼠

放進這樣的一個盒子裡

輕微地電擊牠們的足部

牠們對這個盒子便形成恐懼記憶

牠們記得在這裡發生過不好的事

現在，透過我們的系統

這些在海馬體內活躍的細胞正形成記憶

只有那些細胞才含有通道視紫紅質

劉旭：如果你像老鼠一樣小

你會覺得全世界都想抓住你

所以你最好的防禦反應

就是盡量不被發現

當老鼠恐懼的時候

就會表現出這種典型的行為

縮在盒子角落，一動也不動

縮在盒子角落，一動也不動

這個姿勢叫做「行為凍結」

所以如果老鼠記得
在這個盒子裡發生過不好的事

當我們把牠們放回同一個盒子裡時

就會表現出「行為凍結」

因為牠不想被盒子裡

任何對牠構成威脅的物體發現

斯蒂夫：你們可以把「行為凍結」看作

當你自顧自的走在街上

突如其來你差點

撞見前女友或前男友

在那恐怖的兩秒間隔裡

你會想︰「我該怎麼辦？要問好嗎？

要跟他們握手嗎？我該轉身跑掉嗎？

我該待在原地假裝我不存在嗎？」

那些閃念就會讓你的行為木訥

會讓你當下看起來不知所措一臉茫然

然而，如果你把這隻老鼠放到

一個全然不同的新盒子裡，比如這個

牠就不會害怕這個盒子

因為牠沒理由害怕這個新環境

但是，若我們把這隻老鼠放到新盒子裡

而且同時用雷射啟動牠的恐懼記憶呢？

就像剛才那樣

我們能把第一個盒子裡的恐懼記憶

帶到這個新環境嗎？

斯蒂夫：好，這就是那個寶貴的實驗

現在，把那天的記憶復甦吧

我記得紅襪隊剛贏了比賽

一個綠意盎然的春日

正適合去溯溪

也許再去北城

買些奶酪卷，隨便說說而已

而阿旭和我呢

則在一個無窗的黑暗房間裡

目不轉睛連眨眼都沒有

因為我們的目光都聚焦在電腦螢幕上

我們正盯著這隻老鼠

首次試著用我們的技術去啟動牠的記憶

劉旭：然後我們就看到了這個

當我們第一次把老鼠放進盒子裡

牠在熟悉環境、四處嗅嗅、到處走動

專注著自己的事

因為天性使然

老鼠的好奇心很強

牠們想知道這個新盒子裡是怎樣的

很有趣

但是當我們開啟雷射時，就像你看到的

這隻老鼠突然就進入了「行為凍結」模式

牠待在原處試著不移動身體

很明顯是「行為凍結」

看起來，我們的確可以喚回

在第一個盒子裡的恐懼記憶

並帶到這個全新的環境

看到這個情況，斯蒂夫和我

像老鼠一樣震驚

（笑聲）

實驗結束後，我們兩人離開了實驗室

什麼也沒說

一段又長又尷尬的時間之後

斯蒂夫打破了沉默

斯蒂夫：「剛才那個起作用了？」

劉旭：我說「對，起作用了！」

我們對此非常興奮

後來我們把我們的發現

發表在《自然》科學期刊上

自從發表之後

我們得到了無數來自網際網路的評論

我們得到了無數來自網際網路的評論

也許我們可以看看其中幾篇

「天啊！終於！隨之而來的東西太多了，虛擬現實、神經操縱、夢幻仿真......神經編碼、記憶編輯、心理障礙治療，未來太美好了！」

斯蒂夫：首先你會注意到

人們對此類發現懷有強烈的看法

而我剛好對第一個評論的樂觀

抱持完全贊同態度

因為，從零開始到摩根·弗里曼說的話

恰巧成了最引人共鳴的讚揚

而且我已經聽到了

（笑聲）

但是，看法也不盡然是剛才那種

「這太嚇人了吧，要是他們幾年之後輕易在人身上實驗的話......我們完了！」

劉旭：的確，如果我們仔細看第二個評論

我想我們不得不同意那個看法

儘管不太正面

但這同時也提醒我們

雖然我們仍用老鼠做實驗

但這可能是一個好主意開始去思考與商討

關於記憶控制可能衍生的倫理道德上的影響

關於記憶控制可能衍生的倫理道德上的影響

斯蒂夫：現在，借助第三個評論

我們想告訴大家我們最近的一個實驗計畫

我們稱之為《植入記憶》計畫

「他們應該據此拍一部電影：他們把思想植入人腦，然後控制那些人去實現他們的目的。稱之為《植入記憶》」

所以，我們推斷，現在我們可以啟動一段記憶

要是啟動之後我們對那段記憶動手腳呢？

我們能把它轉變為虛假記憶嗎？

劉旭：所有記憶都是精密複雜且有活力的

而為了簡單說明

我們把記憶想像成一個電影片段

目前為止我們告訴大家的都是

我們能控制電影片段的「播放鍵」

所以我們可以隨時隨地播放這段影像

但是，有沒有可能我們可以進入大腦裡

然後編輯這個電影片段

以致讓它和原版不同

是的，我們可以做到

其實我們要做的只是

就如先前用雷射去重新啟動一段記憶

但同時，如果我們把新訊息呈現出來

然後把新訊息與舊記憶合併

就會改變那段記憶

這有點像製作混音磁帶

斯蒂夫：那我們該怎麼做呢？

與其在大腦裡尋找一段恐懼記憶

我們可以開始把動物

放進這樣一個藍色盒子裡

然後找到代表這個藍盒子的腦細胞

讓它們對光脈衝產生反應

正如我們剛才說的那樣

次日，我們就取出動物把牠們

放進一個從未待過的紅盒子裡

把雷射光射進牠們的大腦

重新啟動在藍盒子裡的記憶

接下來會發生什麼呢？如果當這個動物

正回想在藍盒子裡的記憶時

我們輕微地電擊牠的足部

現在我們嘗試以人為的方式

建立在藍盒子記憶

與足部電擊之間的關聯

只是讓兩者聯結起來

為了檢測我們是否成功

我們再次取出動物

並放回到藍盒子裡

我們再次啟動那段藍盒子記憶

並同時輕微電擊牠的足部

這次牠突然僵住了

彷彿喚回在這個環境曾被電擊的記憶

儘管那從未發生

牠產生了一段虛假的記憶

因為牠毫無根據地對這個環境感到恐懼

在那個環境裡，技術上說來

並沒不好的遭遇

劉旭：所以目前為止，我們只在談

光控制開關上的「開」鍵

其實我們也有「關」鍵

而且很容易想像

透過安裝這個由光控制的「關」鍵

我們同樣能隨時隨地關閉一段記憶

今天我們說的一切

都是基於下面這個
神經科學的哲學原則：

雖然記憶看起來神秘難解

其實是由可修補的實體物質所組成

斯蒂夫：對我個人而言

我看到了一個世界，一個我們能重新啟動

所有我們想啟動的記憶的世界

我們也能刪除所有不想要的記憶

如今，我甚至看到編輯記憶

都可能成真

因為，在我們生活的時代

我們能把科幻小說裡的疑問

搬到現實生活中進行檢驗

劉旭：現今，全世界無論是從事科研的人

或其他研究的人

都在運用類似的方法啟動或編輯記憶

不管方法是新或舊、正面或負面

各種的記憶，藉此我們能了解

記憶運作的方式

斯蒂夫：比如說，我們實驗室有一個團隊

曾找到組成恐懼記憶的細胞

然後把它轉化成了快樂記憶，就像那樣

這樣的程序就是我所說的編輯記憶

我們實驗室有位老兄甚至能重新啟動

雄鼠的大腦裡一段有關雌鼠的記憶

據說那可是相當愉快的經驗啊

劉旭：的確，我們生長在一個令人非常振奮的時代

科學不受任何的限制

唯獨被我們的想像力所局限

斯蒂夫：最後我們能得到什麼？

我們如何把這個技術深化？

這些問題不該只留給實驗室

這些問題不該只留給實驗室

而且，今天演講的其中一個目的

就是為了讓大家知道，現代神經科學

編輯記憶是有可能的

但現在，同等重要的是

讓每個人都參與其中共同討論

所以，讓我們像團隊一樣思考：這些意味著什麼、

我們能做什麼、應何去何從

因為阿旭和我認為

有些重大決定等著我們所有人去做

謝謝
謝謝

（掌聲）