操纵人类的记忆 Manipulating Memory 文/辛格（Emily Singer）　译/张彦文 改变伤痛记忆的药物，提供了治疗焦虑症的新希望， 这类药物也可能改变我们对於人类记忆的看法。 对 心理学家布鲁奈特（Alain Brunet）来说，那个被创伤後压力症候群（ post-traumatic stress disorder; PTSD）所苦的病人莫罗（Patrick Moreau），不时浮 现在他的脑海中。莫罗是一名加拿大军人，曾在波士尼亚担任联合国的维和部队，他几乎 无法面对在1993年成为俘虏时的任何细节。当时他跪在地上，双手抱头，双腿颤抖，一排 树木横越天际……，如此的记忆会为他带来极端的恐惧，就如同15年前被俘时那般鲜活。 甚至在开车途中，只要看到一排横越天际的树木，就会立即将他带进恐慌，巨大的震撼甚 至会让他马上将车驶离。 但经过布鲁奈特六个月的治疗之後，莫罗不再承受创伤後压力症候群带来的巨大痛苦，虽 然那些记忆还是偶尔出现，不过强度和频率都降低许多；他现在也可以用较开放和平静的 态度来谈论往事，即使在写下那些经历之後，他所做的也只是拿一些降血压的药回家。 「这有点像科幻小说的情节，」布鲁奈特这位加拿大蒙特娄麦基尔大学（McGill University）与道格拉斯研究所（Douglas Institute）的心理学家说，「如果有人碰到 心理上的创伤，你要求他们回忆那些创痛，然後给他们一颗药丸，这些人的情绪波动就会 降低了。」其实创伤仍然存在，但是记忆中情绪的元素会渐渐消失。虽然这样的治疗方式 仍需大规模的研究确认，不过初期的研究证实有这样的效果。布鲁奈特不只成功地治疗像 莫罗这样的军人，他的病人还包括性侵害和车祸的受害人。「这是一项事实，」布鲁奈特 说，「当我们问这些人是否还想起那些痛苦，他们会耸耸肩说，『呃，比之前好多了』， 那些创伤似乎不再那麽让人恐惧。」 布鲁奈特这种潜在式移转的治疗方式，是基於对这些创伤经验的观察：因为受害者很容易 忆起那些创痛，因此要改变他们变得很难。事实上，若是在正确的时间给予药物，可以让 这些痛苦记忆的许多部分消失。动物实验则发现，如果针对大脑不同区域给予不同的药物 ，会让这些动物再去探索那些原本是给予痛苦制约作用的笼子，也会再去喝那些原来会让 牠们生病的液体，还会忽略一些讯号或声音，这些讯号或声音原本是意味着古柯硷或是其 他会造成兴奋的药物。 人的情况也相同，记忆是可以在某些情况下被操纵的。举例来说，如果人们在回忆过去所 学习的一串字汇之後，立即学习一串新的字汇，会倾向忘记旧的字汇，或是将旧字汇并入 新字汇中；如果不让人们回忆旧字汇，那麽旧字汇就不会被干扰；而且都是旧字汇会被新 字汇干扰，新字汇并不会被旧字汇影响。 布鲁奈特和其他人相信，这样的现象是一种被称为「记忆重组」（memory reconsolidation）的过程，概念是当某人被唤起一项记忆时，这个记忆会被再一次储存 ；在这个过程中，记忆是处於一种可改变的状态。这个理论目前在神经科学界仍有争议， 但是如果理论成立，而且如果学者能够理解当人脑在回忆时，脑细胞之间的连结究竟发生 了什麽变化，就可能可以回答神经科学领域的最大疑问之一：记忆在大脑中是如何被储存 和被更新的？大概也可以解释记忆的可塑性。「这提供了以往我们不曾了解的一个记忆元 素新概念──不美好的记忆是如何发生的？」哥伦比亚大学（Columbia University）神 经学家，同时也是2000年诺贝尔医学奖得主坎得尔（Eric Kandel）如此说。 布鲁奈特是少数研究人类记忆重组的学者之一，在研究中，他采用一种称做propranolol 的药物，这种药是用来治疗高血压的，藉由阻断肾上腺素的作用来降低血压；肾上腺素是 一种压力荷尔蒙，存在於末梢神经系统。这种药也可以阻断扁桃腺中的荷尔蒙，扁桃腺是 脑的一部分，而且在储存记忆中的情绪部分占有重要的角色。如果布鲁奈特可以证实这种 方法能够缓和痛苦的记忆，这种方法将会是目前治疗创伤後压力症候群的新选择；现在医 生治疗创伤後压力症候群，不论是药物或是行为疗法都不是绝对有效。此外，他也将证实 ，透过药物，人们可以根本且精确地改变人类的记忆。这是超出目前相关领域研究成果的 重大发现，而且可以进一步用来治疗许多焦虑或是成瘾的症状。 记忆脆弱之谜 记忆形成的最基本方式，是藉由一个特殊、结构完整的神经细胞连结而储存起来的，这些 神经细胞被称之为突触。大脑储存新记忆的过程，通常是新的突触形成，或是旧的突触变 得更为壮大。 现代神经学的一项基本主张，就是记忆要变成永久性，需要一段巩固强化的时间。1960年 代，科学家就利用老鼠来测试阻断正常的大脑讯号（例如采用电痉挛疗法），结果显示， 一些非常新的记忆不会被储存成永久性的记忆，但是如果是一天左右的时间之後才这麽做 ，就没有效果；一旦一些特别的记忆出现抵抗干扰的情况时，就会被视为永久性的记忆。 人类开始发现长期记忆是可操控的，也是始於1960年代，透过类似上述的动物实验，科学 家发现，只要先唤起相关的记忆，电痉挛疗法可以破坏动物的早期记忆。科学家先对老鼠 施以制约，当某一种声音响起时，老鼠就会遭到轻微的电撃，到後来老鼠一听到这个声音 就会害怕，也就是形成了固定的记忆；但若是在声音一响起时，就对老鼠施以电痉挛疗法 ，老鼠对相关声音的恐惧就消失了。因为这个实验的发现，与当时心理学的主流理论冲突 ，所以没有太多後续的相关研究，在未来的25年也甚少被提及。 後来的数十年间，科学家开始采用更精确的方法来研究记忆的奥秘。例如在1999年，纽约 大学约瑟夫‧李窦实验室（Joseph LeDoux’s lab at New York University）的神经学 家发现，若是将一些药物注入大脑内某些区域，阻断蛋白质合成物，就可以防止新的刺激 变成永久性的记忆。研究人员指出，如果缺乏这类的蛋白质合成物，神经细胞即无法在大 脑内的细胞层形成长期性的记忆。 2000 年时，李窦实验室的博士後研究员奈德（Karim Nader）发表论文，指出运用相同的 药物可以消除最近被唤起的长期记忆，这对长期记忆的主流观点形成一大挑战；这位目前 在麦基尔大学任教的学者，描绘出一套理论来阐述他观察到的现象。他发现「回忆」这个 动作会导致大脑内的突触减弱记忆的编码动作，甚至会破碎；大脑内的分子结构，也就是 储存记忆的突触，会在此时重新结构，让这段记忆再度趋於稳定。 当奈德於2001年神经科学会年会（Society for Neuroscience）时，面对满场的相关领域 菁英发表此一论点时，立刻引起了一些领袖级人物的公开质疑。「他的论点引起了广泛的 讨论，因为许多神经学家过去始终相信，当记忆形成之後，就不可能被消除，」俄亥俄州 肯特州立大学（Kent State University）的心理学家瑞奇欧（David Riccio）如此表示 ，瑞奇欧自己的研究在1970年代就已对相关的理论提出质疑。 若说大脑为了吸收和储存新资讯，所以需要一些弹性来处理旧资讯，听来也言之成理；但 这是否意味着当我们回忆往事时，大脑就必须去拆解记忆底下的突触结构同时重组呢？「 记忆重组这件事对我来说很震撼，这让记忆的过程听起来很没效率，」纽约州立大学宾汉 顿分校（State University of New York at Binghamton）的行为神经科学家米勒（ Ralph Miller）说，「我猜是因为我们每次回忆一件事时，就会创造出新的版本，」在这 样的模式中，现存的记忆不会改变，但可能会被新的资讯整合或取代，这意味着旧的记忆 仍然存在脑中，只是变得比较模糊。 尽管有许多质疑，但是记忆重组这套新理论的证据却愈来愈多。例如有一个实验发现，若 是阻断与蛋白质劣化相关的分子（这中间也必须破坏突触），就会让动物忘记刚刚回忆过 的东西；这个实验也指出，记忆重组可以用来解释为何这类记忆不会突然消失，而必须透 过一个启动的过程。 到去年底时，有一些更新的研究问世，开始研究记忆重组的目的：可能是为了帮助大脑更 新记忆，与较新的相关资讯进行整合。英国伯明罕大学（University of Birmingham）的 神经学家李伊（Jonathan Lee）做了这样的实验：当老鼠进入小隔间时，就会受到惊吓； 而受到比较多次惊吓的老鼠，会比受到比较少惊吓的老鼠，对接触隔间显出更多的迟疑。 之後他将老鼠分为二组，一组试着阻断老鼠的新记忆形成，另一组则试着阻断老鼠的旧记 忆重组，发现前一组并不会干扰到记忆的强化（也就是愈多的惊吓呈现愈多的迟疑），後 一组则会产生干扰。这个实验说明了记忆重组对於强化记忆或是更新记忆是一个重要的过 程，「重复学习似乎就是利用了记忆重组的机制，」李伊说，「当你一再去接触旧记忆时 ，学习就会被强化。」 李伊的研究显示，新的记忆并不是直接叠在旧记忆之上，回忆发生时，整个记忆产生的不 稳定性，反而是更新记忆的重要过程。「我们的假设是当你开始回忆事情时，启动了脑中 的更新机制，」亚利桑那大学（University of Arizona）神经科学家纳达尔（Lynn Nadel）表示，「你让记忆处於脆弱的状态，以便很容易被改变。」 不过记忆重组这件事仍然存在许多疑问，有些研究发现在某些情况下，被消除的记忆又会 重新回来，这意味着那些记忆并未真的被抹去；同时，记忆的年代长短和强度有时也会有 所影响，例如较久远的记忆比较不容易被影响，不过也不是每次都如此。有些学者认为， 这些情况显示记忆重组的理论是有问题的，但也可能是记忆重组只在某些情况，或是针对 某些类型的记忆才发生，在其他状况下，大脑则有不同的机制来更新记忆。科罗拉多大学 柏德分校（University of Colorado in Boulder）神经科学家，同时也是《学习与记忆的 神经生物学》（The Neurobiology of Learning and Memory）一书的作者鲁迪（Jerry Rudy）表示，目前还无法理解的，是什麽样的记忆以及在什麽样的情况下，记忆是容易被 改变的；而其他的专家则正在研究，记忆重组究竟是只在某些条件下发生，或是我们大脑 中的例行机制。 虽然记忆重组的证据不断增加，但是主张人类记忆背後的神经连结，经常会出现容易改变 的状态，这样的立论仍然有许多尚未厘清的意涵，尤其是强调我们的记忆会在不经意的情 况下产生变化。如果储存记忆这件事对大脑是个麻烦，那麽为什麽大脑还会有一套消除记 忆的机制？「要说我们珍贵的童年记忆是很容易被删除的，实在没什麽道理，」加州大学 圣地牙哥分校（University of California, San Diego）神经学家史奎尔（Larry Squire）说。不过，这种特性也有好处：可以消除不好的记忆。 关於痛苦的过去 在布鲁奈特的办公室中，浅橙色的墙面衬上一些绿色植物，鲜明而轻松的感觉，与他所进 行的硬梆梆研究形成强烈的对比。1980年代末期，他还是个大学生时，校园内曾发生一起 枪手闯入工程学课堂上，开枪射杀14名女生的惨剧，自此他就立志要投入创伤後压力症候 群的研究。 发展创伤後压力症候群的新疗法是一项迫切的任务，最近一项研究发现，15％自伊拉克及 阿富汗返国的美军，会出现相关的症状；虽然现在有一些治疗的方法，这些方法也投入了 许多时间和资源，但并不是对所有患者都有效。 当然，如果我们一开始就能掌握致病的原因，发展较好的治疗方式会比较容易。有一个假 设是，创伤後压力症候群是因为当一个强烈的压力发生时，脑内分泌的一些荷尔蒙会让这 项记忆深印在脑海中，这些荷尔蒙会引起紧张或压力时的身体反应（fight-or-flight response），活化脑内与情绪性记忆有关细胞的反应。若以进化的角度来看，强化储存令 人恐惧的记忆是说得通的，因为记忆若是愈强烈，未来人们愈有可能会避免再去触及它。 不过对创伤後压力症候群的患者来说，这个过程会有所变化，只要有最微小的刺激，就会 在病理学上产生非常强烈的记忆。专家们已经发展出一些成功的方法来避免这类记忆的形 成，像是在强烈的刺激之後立即舒缓压力反应；布鲁奈特和他的同事，哈佛大学医学院（ Harvard Medical School）的精神病专家彼特曼（Roger Pitman）的共同研究显示，急诊 室的病人若给予阻断肾上腺素的药物propranolol，比较不会发生创伤後压力症候群。「 我们的想法是，如果在创伤後能减少压力荷尔蒙的释出，就可以让这个记忆未来不会变得 那麽可怕，」布鲁奈特说。 这种预防的策略可能对军人有效，因为军人们可以在遭遇战役事件之後，给予药物治疗； 但对一般老百姓就不一定了，因为治疗的时间点是受限的，而且也不是每一个人碰到创伤 後会立即到急诊室寻求协助。「即使是在创伤後的四到六小时就进行治疗，也太慢了，」 彼特曼说。如果这种方法对刚受创伤的人都没效，更不用说那些已深受创伤後压力症候群 所苦的患者。 2004 年，彼特曼在接触过奈德的研究後，有了另外一些想法：使用propranolol来模仿之 前做过的动物实验；主要是针对恐惧的记忆。研究记忆重组的学者们之前认为，阻断创伤 後压力症候群患者的创伤记忆重组，可以降低这些创痛记忆的伤害。propranolol目前显 示是作用於脑中与情绪有关的区域，这跟奈德在啮齿类动物身上做的实验相同（脑中与事 实有关的部分是在另一个区域）。彼特曼指出，藉由唤起病患的记忆，「我们可以开启另 一扇机会之窗，得到再一次治疗创伤後压力症候群的机会。」 此一治疗方式的初探性研究发现，propranolol似乎真的可以舒缓由创痛记忆引起的焦虑 ，即使在药物经过一段时间排出体外之後，效果仍然存在。在这项研究中，病患们先写下 他的创痛记忆，然後服下propranolol或是安慰剂，一个礼拜之後，再让这些人读他们写 下的文字，然後测量心跳及皮肤传导，真的吃下 propranolol的患者明显地冷静许多。 另一个较大规模，有60人参与的实验也几乎已经完成。一开始大约有40％至50％的病患自 述在服药後状况改善；在实验结束时，有一组服用propranolol的病人中，将近三分之二 的人表示，他们不再受创伤後压力症候群的困扰。 布鲁奈特由电脑萤幕显示他的研究成果：在五个星期的时间内，服用propranolol的患者 的症状是一条下降的曲线。「虽然我们不敢说这一定是一个更好的疗法，不过跟暴露疗法 （exposure treatment，是目前应用於创伤後压力症候群最普遍的疗法，患者在一个安全 舒适的环境中，反覆地跟心理治疗师陈述创痛，希望最终可以减少这些记忆带来的痛苦） 比起来，我们看到不错的成果，治疗的时间也较短，」布鲁奈特说。在布鲁奈特的实验中 ，病人在治疗後的四个月仍然状况良好，虽然这种疾病的复发是相当普遍的。 虽然这只是初步的实验成果（这项实验还必须进行双盲研究double-blind study，也就是 在实验中，不论医师或病人都不知道服用的是药物或是安慰剂），但已经引起了广泛的兴 趣。美国国防部就提供了布鲁奈特、彼特曼、奈德等人 700万美元的资助，希望他们能在 现有的药物中，发现比propranolol更能帮功记忆重组的药物；这项计画希望针对已在市 场流通的药物，也就是被认为安全的药物，这样就可以直接使用在患者身上，而不必通过 动物实验。彼特曼和他的同事们目前正试着将麻醉药如吗啡等，用在啮齿类动物身上。他 的团队还发现 RU-486也具有功效，RU-486是一种堕胎药，除了干扰黄体素这种与怀孕有 关的荷尔蒙以外，还会阻断糖皮质素（glucocorticoids）的作用，糖皮质素存在於扁桃 腺中，在与情绪相关的记忆中扮演重要的角色。 一边用大姆指翻动桌上的文件，布鲁奈特表示，研究记忆重组还可以同时解决许多创伤後 压力症候群以外的问题，「我们可能发现了一种治疗精神疾病的新方法，」他说，「有好 几种疾病的核心，都牵涉到与情绪相关的记忆，」布鲁奈特更特别强调，「很多成瘾症， 也都包含心理学上的元素。」 然而记忆所扮演的角色，可能不是治疗吸毒者唯一要考量的因素，触动药物成瘾者的视觉 、听觉或是嗅觉，都会是造成成瘾症复发的重要诱因。脑内影像研究指出，如果吸毒者看 到一个诱因，例如针头，脑中与使用毒品有关连的区域就会立即被唤醒；心理学家虽然试 着用暴露疗法来使吸毒者避免这种被唤醒的情况，不过效果并不显着。然而，相关研究显 示，阻断与毒品有关的记忆重组在动物身上十分有效，事实上，英国剑桥大学（ University of Cambridge）神经生理学家艾弗瑞特（Barry Everitt）表示，「这大概是 这个研究中唯一看出成效的地方。」 记忆的真实性 缓和痛苦的记忆听起像是美梦成真，即使对那些并未遭受到焦虑症所苦的正常人亦是如此 ，不过这种做法也引起一些顾虑。不论是恐惧或伤心这类的记忆，都是身为一个人不可或 缺的一部分，或许很多人生中的转捩点，也正是我们生命故事中最重要的篇章；如果这类 的记忆跟我们去卖场购物的情绪没什麽不同的话，那人类就不是现在这个样子了。 但是布鲁奈特指出，他只是试着让创伤後压力症候群病人的记忆，能够进入一个正常的情 绪范围，而不是要消灭这些记忆。「如果在治疗的几个月後，那些痛苦的记忆开始模糊， 你会觉得你失去了些什麽东西吗？」布鲁奈特问，「当然不会吧，那就是一段正常情绪记 忆的命运。」另一方面，对於创伤後压力症候群来说，如果那些痛苦和伤心的记忆就如同 昨天发生的一样，也会使患者难以回到正常的生活。布鲁奈特认为，使用propranolol来 让这些记忆比较可以忍受，并不会成为一种让人们忘却每天生活中懊悔、伤心和困窘的独 特手段，其实人们早就用酒精和其他药物来达成这些目的。 这些伦理上的顾虑，可能来自於科学家们对於记忆控制层次的误解，学者们只能以非常微 小的途径来操纵记忆，不可能消除整片相互连结的记忆，或是帮人们建构一套全新的记忆 。对於错误记忆和目击陈述的研究显示，记忆只会被轻微地影响，举例来说，当一群人都 目击了同一场车祸，但他们对当时车速的形容，可能会因为被诘问的方式不同而有所差异 ，不过这对他们脑中实质的记忆并没有太大的影响。 现在就要预测药物和其他治疗方式对於人类记忆重组的冲击，或许还言之过早，不过阻断 记忆重组的力量，提供了科学家探究大脑储存系统的新工具。奈德的下一步将会运用他对 记忆重组的研究，来探讨大脑是如何将记忆归档：如果老鼠听到一种声音和看到一种光线 时，都会受到惊吓，那麽阻断其中一种惊吓记忆，是否会影响到另一种呢？类似这样的实 验将让我们开始了解：记忆的储存，是否会因为形成的时间或是前因後果而有所不同，还 是有其他变数。这些问题的答案，应该有助於我们理解人类心智中最玄妙的领域之一。 （本文作者Emily Singer是Technology Review资深的生医记者） -- 原始网页：附图 http://www.itri.org.tw/chi/publication/213-trend.asp memory consolidation很多地方都有提过， 但memory reconsolidation则因为还在学术讨论阶段，被较少提起。 这篇用很生动的方法在看reconsolidation，我自己觉得蛮精彩的 xD --

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