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2020-09-21

大腦的預設工作模式:必須積極地遺忘。如果大腦不會遺忘,那我們就根本不會有記憶|cacao 可口雜誌

「如果大腦不會遺忘,那我們就根本不會有記憶」,記憶與遺忘領域的研究者奧利弗·哈特(Oliver Hardt)說。如果我們真的什麼都能記住,那我們就會變得完全沒有效率。因為這樣一來,大腦總是會被一些無用的冗餘訊息淹沒。大腦的工作模式就像一台混亂的編碼機器,在夜間,許多人連他們白天所做的,最稀鬆平常的事都能無偏差地回憶起來,但過了幾天或幾個禮拜後,他們就什麼也不記得了。

之所以會出現這個現象是因為,大腦並不能第一時間就知道什麼事重要,什麼事不重要。於是,剛開始的時候,大腦努力地想要把它們一股腦全記住,但後來就慢慢地忘記了其中的大部分。遺忘就像過濾器一樣,它能篩除掉那些大腦認為不重要的事。從很多方面來說,記憶都是一門複雜課題,這不僅僅是因為各種各樣的生物(從結構非常簡單的生物體如海蛞蝓和昆蟲,到人類及其他各類擁有復雜腦結構的動物)都擁有記憶。有些情況下,記憶工作模式的不同,可能和神經系統架構的不同有關。

此外,即便是在同一個物種之中,也可能出現多種類型的記憶,而且這些不同類型的記憶雖然可能彼此相互關聯,但也會以大腦的不同區域為工作中心。舉例來說,哺乳動物的短期記憶通常需要海馬體的參與,而長期記憶則牽涉到更多大腦皮質區。這些不同類型記憶的工作機制也可能會有所不同。

所有這些不同帶來的一個結果就是,現在越來越多的研究者覺得遺忘——記憶的功能性喪失——也可能有不同的產生機制。過去有關遺忘的理論,多數都強調相對被動的過程。在這類過程中,正是由於那些記憶的物理痕跡(有些研究人員稱之為「印跡」)自然分解或者變得難以為大腦所獲取,才導致了記憶的丟失。而那些印蹟有可能就是腦細胞之間的連接方式,正是這種連接推動腦細胞按照一定的方式更新,從而產生記憶。這類遺忘過程可能與以下幾個方面有關:負責編碼記憶的眾多神經元間的連接自發衰減;此類神經元的隨機死亡;正常情況下有助於鞏固和穩定新記憶的相關體系失效;相關環境線索或其他因素的丟失,導致大腦無法重拾記憶。

本質性遺忘

2017年,科學家正式確認了一種主動遺忘的機制,稱為「本質性遺忘」。這種機制牽涉到大腦內部的一部分特定細胞,並且暫定稱這些細胞為「遺忘細胞」——它們可以分解記憶細胞中的印跡。多巴胺扮演了一個雙重角色:既有助於記憶形成又會導致遺忘。在一段新記憶形成之後,以多巴胺為基礎的遺忘機制就會開始擦除它。這種擦除現象之所以會出現,是因為細胞反轉了那些創造了記憶印蹟的結構變化。細胞的自然傾向就是要回到它們習得記憶之前的狀態——除非大腦不知怎地認為這段記憶很重要,有必要保留。此後,這類記憶印跡就通過某種鞏固過程保留了下來,最終在記住狀態和遺忘狀態之間保持一種平衡。

「也許大腦的預設工作模式就是要遺忘訊息」,在大腦的某個地方,可能存在某種判斷模式:當它認為遇到了一些值得長期記憶的訊息的時候,就會告訴大腦忽略遺忘過程。

受多巴胺和Rac1調控的細胞進程總是會侵蝕剛形成的新記憶。從這個角度上說,由本質性遺忘機制導致的遺忘,也許是大腦的默認工作狀態。本質性遺忘也許會長期緩慢地移除,每一段剛形成的新記憶——儘管這種消除的力度,會受到內部或外部因素的影響和調控。另一個似乎會自然導致遺忘的細胞進程就是神經形成,也就是大腦中不斷生成新神經元的過程。

神經形成與記憶和遺忘之間的關係頗為複雜。之前已有一些研究證明,神經形成在新記憶的生成過程中扮演著重要角色:在實驗室動物身上的實驗表明,那些可以抑制海馬體神經形成的藥物會阻礙新記憶的形成。同時,如果在進行學習之前,使用那些可以增強海馬體神經形成的藥物,似乎就有助於提高學習效果。

如果你能深入了解大腦的遺忘機制,也許就可以削弱這些不良記憶

海馬體中神經形成的負面效果,對那些近期形成的新記憶影響更加嚴重,而那些陳舊得多的記憶則似乎不會受到傷害。之所以陳舊記憶對這種效應不敏感,是因為大腦為了長期儲存它認為重要的記憶,會逐漸把海馬體中儲存的那些記憶轉移到大腦皮質區中。因此,相比數月前或者數年前的記憶來說,今時今日在海馬體中新形成的神經元,會對一周前的記憶造成更大的傷害。實際上,因神經形成產生的海馬體記憶迴路重排導致的遺忘過程,要實驗人員觀察到的基於多巴胺和Rac1的本質性遺忘機制,進展緩慢得多:新出現的神經元需要幾週時間才能產生彼此間的連接並進而導致遺忘過程的發生。

無論是哪種機制導致了遺忘的發生,這些被遺忘了的記憶又會如何呢?它們留下的所有蛛絲馬跡都被清除得一乾二淨了嗎?還是說,它們仍舊以某種形式存在於我們的大腦之中,只是我們無法解讀了?在海蛞蝓研究小組展開的實驗中,即便在動物們遺忘了之前學到的東西之後,「先前敏化記憶的部分碎片」仍舊能夠在腦海中保存下來。

如果大腦不會遺忘,那我們就根本不會有記憶

—這表明,先前部分敏化記憶的碎片仍舊存在於受訓這一側的身體之中,這也就意味著「大腦中一定潛藏著什麼東西」,它們保存了身體與記憶之間的聯繫。即便是在一周之後——在海蛞蝓僅有一年的生命週期中已經是頗長的一段時間了——它們的大腦也沒有回到習得記憶之前的狀態。我們的實驗結果證明:遺忘並不只是某種記憶的被動退化。所有記憶都不是逐漸、徹底地消失了。

操控記憶

現在的研究似乎表明,遺忘和消化、排泄那樣的生化過程並沒有什麼兩樣,因為這意味著,至少在理論上,遺忘過程也可以通過改變內外界影響因素進行操控。研究人員謹慎地指出,如果這些發現同樣適用於人類,那麼未來的研究人員或許就有能力幫助人們,更輕鬆地忘卻悲傷的記憶,同時讓那些快樂的記憶保存得更長久些。

操控遺忘過程的技術也許最終會應用於治療像阿茲海默症這樣的神經退行症,以及其他幾類會導致老年人遺忘過度的認知能力退化症。也許,這項技術同樣還有助於緩解創傷後心理壓力綜合徵——患有此類病症的病患通常會陷入某種想法,難以自拔。如果你能深入了解大腦的遺忘機制,也許你就可以削弱這些不良記憶。人為控制下的遺忘過程或許也有助於病患戒除那些成癮症狀。

要想徹底開發出這些未來應用的潛力,我們首先得徹底弄清楚所有的主動式遺忘機制。研究人員預測,很有可能還有數類我們目前仍不了解的主動式遺忘機制。此外,在受控遺忘過程的應用抵達臨床試驗階段之前,它們還會面對許多倫理學家的質疑。如果你現在討論的是有選擇性地故意遺忘某些事的話,那這項工作的處境很有可能十分危險, 不過,如果你只是在服用某種會促進普遍性遺忘的藥,而不是只忘記某段特殊記憶,那麼由此引發的道德爭議會少許多。

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