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《全面啟動》真實上演?科學家用光操控大腦 成功讓小鼠產生虛假記憶

經濟日報

更新於 11月09日09:35 • 發布於 11月09日09:07
經濟日報

作者: 史蒂夫.拉米瑞茲

我可以告訴你為什麼記憶操控很重要,還有這項技術背後的所有假說和科學解釋,但這只是我和旭為什麼進行這項研究的一部分真相。我和旭對研究腦最感到興致高昂的,是可以不受教條約束,覺得自己可以從科幻之樹上摘取問題,再種到實驗的真實土地上。這個新研究計畫的名稱,是我們兩個在醺醺然的狀況下決定的,實在再合適不過了。我們在一間愛爾蘭酒吧坐下,點了雞翅,然後,「全面啟動計畫」全面啟動。

旭身上總有枝筆。他拿來一張餐巾紙,我們開始討論曾在麻省理工和X 小組一同腦力激盪過的一組計畫。我們畫了三個方形,排成一列:箱子A,箱子B,然後又是箱子A。在這些實驗中,我們先把小鼠放入箱子A。當小鼠在這裡形成對環境的記憶時,我們用遺傳方法讓腦細胞活躍,使腦在形成記憶時對短暫的光脈衝產生反應,這當然是因為我們已經在牠們的腦中設置好ChR2。藉由這個方法,可以控制生成我們所稱的「中性」記憶,因為在箱子A 中並未發生好事或壞事。

接著,把同一隻小鼠放入箱子B。這時如果我們把光射入小鼠腦中、啟動它仍在處理箱子A 記憶的海馬迴細胞,那麼這隻小鼠應該會「認為」自己正處在箱子A 內。然後是實驗最精采之處:當動物身處箱子B 時,我們用光遺傳學方法重新啟動牠的箱子A 記憶,同時對這隻動物的腳施予輕微電擊。目的是把人為啟動的箱子A 記憶痕跡,與箱子B 內發生的腳部觸電聯繫起來。

如果我們能讓這隻動物「想著」自己身在箱子A 的同時,在箱子B 內腳部觸電,當我們把牠放回箱子A 時,牠應該會表現出恐懼的證據,即使在那裡不曾發生過壞事。如果我們成功植入偽記憶,那麼這隻小鼠應該會在實際上是安全的環境裡僵住。

紐約行過後幾週,耶誕節假期愈來愈近,我們準備好要測試全面啟動計畫的想法。此時我的研究所生活已經進入情況,感謝旭的訓練,我可以熟練的執行小鼠的腦手術並執行光遺傳學實驗,總算對科學研究有了一種控制感。

耶誕節前一天,實驗室十分安靜,我獨自一人在測試室,進行我們在紐約規劃的長達一小時的實驗。我爸媽在實驗室外面等我,車子停在我們大樓的正門旁,傳簡訊跟我說,大家都在家裡等著耶誕節午餐開動。我哥和我姊也傳簡訊來,要我快點完成我的老鼠鬧劇。他們兩人都是律師,平常只說法律術語,才不管什麼記憶呢。顯然在拉米瑞茲家,食物是不等人的。

此時,我處理的六隻小鼠已經來到最後一個步驟。我們已讓箱子A 的記憶可以透過光來啟動;我們已在箱子B 重新啟動這個A 記憶,同時對小鼠的腳施予微量電擊。現在,可以執行最後一步,然後實驗就完成了。當我把小鼠放回箱子A 時,牠們到底會不會真的僵住呢?

當第一隻小鼠進入箱子A 時,牠的耳朵豎起,頭快速的左右轉。不出幾秒,牠匆匆走到箱子的角落,在整個測試期間都保持不動。第二隻、第三隻……每隻小鼠在箱子A都保持不動。我不敢相信。每隻小鼠都成功回想起牠們在此不曾經驗到的事件。

我默默揮拳,右肩幾乎都要脫臼了。這個實驗真的成功了!而且我提醒自己,基本上,研究所裡還沒有人做過這樣的實驗。在我真正了解眼前究竟發生什麼事之前,「全面啟動計畫」最重要的一小時已經結束。我雙手顫抖,迅速寫下要傳給X 小組的紀錄。我等不及要告訴大家。

我迅速傳了電子郵件給X 小組,並附上實驗數據圖表:「天殺的耶誕節快樂!」

旭立刻回傳訊息恭喜我。比起試圖回想我在任何講臺上的15 分鐘,我更想保有這個記憶及相關的所有感覺。

本文摘自天下文化《記憶操控》

作者:史蒂夫.拉米瑞茲(Steve Ramirez)

麻省理工學院神經科學博士,師承諾貝爾生醫獎得主利根川進,現任教於波士頓大學心理與腦科學系,為神經科學領域備受矚目的新星。致力於記憶操控研究,目標是透過記憶的改寫或消除,提供創傷、憂鬱和阿茲海默等疾病全新的治療方向。

榮獲多項新銳大獎:

入選《富比士》雜誌「30歲以下傑出青年」(Forbes 30 Under 30)

入選《麻省理工科技評論》「35歲以下創新者」(35 Innovators Under 35 , TR35)

入選國家地理學會「新銳探險家」(National Geographic Emerging Explorer)

榮獲美國史密森尼學會「美國創新獎」(Smithsonian American Ingenuity Award)

榮獲美國白宮頒發「青年科學家和工程師總統獎」(PECASE)

曾於TED發表演說,並獲CNN、NPR、BBC、The New York Times、National Geographic、Wired、Forbes、The Guardian、The Economist、Nature等知名媒體報導。

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