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    探索大脑记忆的奥秘(上)

    繁殖体内带有NMDA接收器的老鼠,而且他们可以根据给这些老鼠喂养何种食物来决定是关闭还是开启NMDA接收器。研究人员发现,当NMDA接收器处于关闭状态时,老鼠的记忆能力受到限制,但在NMDA重新开启并保持开启状态后,这些老鼠又可以重新记起喂养人员让他们学习的内容,另外,一旦在老鼠掌握了一些学习内容之后再次并闭其NMDA接收器,老鼠就会再次忘记自己曾经学到过什么。

        研究人员指出,一旦NMDA接收器被关闭,较为复杂的记忆,例如人们在某个特殊情况下做出的一些反应等等,就会尤其受到抑制。研究人员在动物实验的基础上得出结论称,要将短暂记忆转化为长久性记忆,人脑必须经过几个轮次的记忆加强过程,而每一过程当中都需要有NMDA接收器的参与。

        人的三种记忆

        按照生物学原理,人的记忆分成三类。

        人的第一种记忆是遗传记忆。性细胞中记录了一切生物的结构和活动原则。这些特性随着性细胞世代相传。遗传记忆惰性大,难以改变。正是这样才保证了下一代与上一代相似,才避免了自然界中各种因素的混杂。

        遗传记忆的信息量非常大,达1010比特。科学界认为,只要有2%的遗传因子就能保留人体结构的全部信息。那么其余98%的遗传因子包含的是什么信息呢?

        原来,一部分遗传因子是从人类祖先那里继承下来的。这部分因子可以说是上帝和自然界赐予的。它们在通常条件下处于隐蔽地位。一旦地球上发生灾难,生活条件变得与祖先经历过的相似的时候,现代人的体内就会产生出有助于自己生存的器官。人在胚胎期有鳃和尾巴,这就是一个明证。当然,如果人既有肺又有鳃,这样就既能生活在陆地上也能栖息在水中。但是,自然界的规律证明,两者只能选其一。

        第二种记忆是免疫记忆,人的血液中有着极小的富有自我牺牲精神的细胞,它们生存的时间很短,主要职能是尽量多地消灭人体的敌人。淋巴细胞对侵入血液的细菌或者简单有毒物质作出快速反应,生成抗休,把有害物质“粘合”,不让它们进入其他器官。而消灭“来敌”的重任则落到血液中的吞噬细胞的头上。

        这些细胞能够毫不费力地区别出外来细胞,能够把它们记住并保留下来。人一旦得过麻疹和猩红热,就会获得终身免疫力。不仅如此,多数人还能够辨认并已消灭肿瘤细胞,产生抗肿瘤免疫力。

        第三种记忆是神经记忆。当我们说“记性不好”时,指的就是这种记忆。它的信息量高达1011比特。虽然科学家很早就开始了神经记忆的研究,但对其机制还了解甚少。目前已知的是,它是由几个阶段组成的。这种记忆从知觉开始,感觉越强烈,记得越牢。

        神经记忆分为短期的和长期的两种。短期信息只保留数分钟,如人在听到一个新电话号;可以短期记住,直到把它写在纸上。这种记忆的量不大,没有经过特别训练的,只能记住5—7个信息单位,而且时间很短。好在我们的电话号码就是这么几位数。不过,这种记忆不十分可靠,只要稍稍分散一-意力,就会忘得一干二净。

        如果信息十分重要,或者引起了人的很大震动,将来又用得着,那么它就可能变成长期记忆,甚至终身记忆。信息从短期记忆转为长期记忆的过程称作突变。是位于大脑颞叶深部的组织发挥了作用。

        现举一个失败的实例。出于治疗癫痫的需要,为一位病人切除了大部分脑部,癫痫倒是止住了,而他的实变能力也随之丧失,他只能记住当前发生的事。譬如,你正同他说话,后来出去了二三分钟,再进去时,他会觉得你从未同他说过话。术前的事,他却记得一清二楚。在这之后,医学界就没有采用过这种治疗方法。

        还有一个成功的例子。受到强烈刺激后,健康人会突然丧失记忆,而且持续的时间会很长。居住在意大利西西里岛的一个姑娘17岁时,即1944年被轰炸吓得失去了记忆,有10年时间处于半睡状态。J955年当美国一架歼击机从航空母舰起飞时,以巨响掠过姑娘住所的屋顶,就在这一瞬间,她如梦初醒,恢复了记忆,而过去的10年却从她生活中一笔勾销了,因为她那时没有记忆。

        综上可知:遗传记忆是天生的,免疫记忆是得病后留下的,神经记忆则因人而异。

        如何将记忆写入脑海中

        实验发现,一种非常重要的脑中蛋白质——克列伯对大脑的记忆有重要的影响。当大脑设法记住一件事时(如初恋),会起动这种蛋白质进入细胞核中,通过唤醒基因引起一连串反应,产生更多的特定物质。大脑就利用这些物质来建立新的神经联络网,重组大脑某部位的神经细胞,使它们之间的联系更加快速有效,最后形成一条强有力的神经传导路线。借着这条新的路径,一段轰轰烈烈的初恋就永远被烙印在我们脑海中,随时可以拿出来重新品味那种酸甜苦辣的感觉。

        科学家进一步发现,脑中克列伯蛋白越多,记忆力也越好。动物实验发现,如果给予克列伯蛋白增强物质,则动物的记忆和学习能力会增强许多。相反,给予克列伯蛋白抑制物质则会降低其记忆和学习能力。至于多吃克列伯蛋白或其增强剂,是否可使人脑一目十行、过目不忘,则有待进一步探索。

        究竟记忆被贮藏在大脑的那一部分呢?研究发现,大脑记忆的黑盒子就位于深层一种称为海马回的组织中,但是要将暂时记忆转成长时记忆,让一次罗曼蒂克的晚餐长留脑中,还需要记忆黑盒子周围的神经网络的转换。一旦这些周围组织受伤,神经网络错乱了,记忆的黑盒子再也不能芝麻开门,大脑就会失去记忆能力,甚至过去的事物也全忘光了(如车祸受伤后产生的失忆症)。

        美国布朗大学的亚伯里尼博士发表在1999年自然神经科学杂志的研究成果举了这样一个例子:如果有两个房间(一间暗、一间亮)让老鼠选择,老鼠一进入暗房会被电击到两腿发软,进入亮房则无被电的危险。一般正常老鼠被电几次后会避免进入暗房而选择待在亮的房间,且一个月后,老鼠还会记得暗房机关的危险。研究同时发现,这些老鼠的海马回细胞增加了许多克列伯蛋白。如将老鼠大脑海马回旁的fornix切断,则老鼠老是健忘地闯入暗房而被电得尖叫。经检查,这些重蹈覆辙的老鼠脑中的克列伯蛋白没有增加。显然,海马回周围的神经网络对大脑记忆功能也扮演非常重要角色。其它研究发现,记忆还受大脑掌管情绪变化的杏仁核的影响。

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