「Neuron」大腦不是存儲記憶，它本身就是記憶

1 新智元編譯

你最難忘的記憶是什麼？某次比賽里大獲全勝？兒子出生？墜入愛河？不過記憶不只是記憶，對吧？追溯往事，你腦中彷彿重現了味道、顏色、樂不可支的感受，一切一切。大腦收集、聯結、從毫秒級的印象中創造畫面的能力，是每段記憶的基礎。延伸來說，它也是你的基礎。

我不是在寫詩。每一個感受都會激發你神經元的分子變化，重塑它們的連接方式。這意味著你的大腦其實是由記憶塑造的，記憶持續重構著你的大腦。這種記憶形成的框架可以回溯數十年。近日在 Neuron 上刊登的一篇新文章提出了更棒的一點：記憶之所以存在，是因為大腦的分子、細胞和突觸能夠分辨時間。定義記憶和定義事件一樣困難。

總體來說，記憶對於一個系統來說，會改變該系統未來的工作方式。

「一段典型的記憶，其實就是大腦過去某個時間被激活的部分之間的連接，又再次被激活了。」論文的作者、神經科學家Nikolay Kukushkin 說。所有動物，包括許多單細胞組織，都擁有某種從過去學習的能力。

比如海蛞蝓。從進化論觀點說，你想在海蛞蝓和人類之間畫一條直線有些困難。然而它們都有神經元，而且海蛞蝓也能形成某種類似記憶的東西。如果你掐了海蛞蝓的腮，那麼下次你再用殘酷的手指接近它時，它的腮會更快收回。研究人員發現海蛞蝓加強的突觸連接和導致這種變化的分子。值得注意的是，人類神經元有相似的分子。

那麼記憶是什麼呢？ Kukushkin 說：「神經元的獨特在於，它們可以連接成千上萬的其他神經元。那些特定連接，那些突觸，可以通過更強或更弱的信號來調整。所以每一次經歷，都有可能改變這些神經元連接的相對強度。

但是如果認為那些分子或是它們所控制的突觸就是記憶，那就錯了。「當你深入探究分子、離子通道的狀態、酶、轉錄程序、細胞、突觸和神經元的整個網路時，你會意識到，在大腦中，沒有一個地方是存儲記憶的。」Kukushkin 說。這是因為一種稱為可塑性的屬性，即記憶的神經元的特徵。記憶，就是系統本身。

而且在整個生命之樹中都有記憶的證據，即使在沒有神經系統的生物中。科學家已經訓練出能預測光照的細菌。Kukushkin 解釋說，原始的記憶，如對海嘯的反應，在進化上是有利的。他說：「有機體將過去的東西融入未來，應對新的挑戰。」

人類的記憶- 即使是最寶貴的部分- 也始於細節。你幼年時，母親的臉龐開始是作為視網膜上的光子，向視覺皮層發出信號。你聽到她的聲音，你的聽覺皮層將聲波轉換為電信號——這個人讓你感覺良好。這些和無數其他輸入塑造著你的大腦。Kukushkin 說，你的神經元，它們的分子和塑造的突觸在相關擾動發生的時候對它們進行了編碼。而且，他們將所有的經驗封裝在所謂的時間窗口（time window）內。顯然，單獨的記憶並不存在

大腦將經驗分解為同時經歷的多個timescale，如將聲音分解成同時感知的不同頻率。這是一個嵌套系統，單個記憶存在於不同長度的多個時間窗口內。時間窗口囊括記憶的每一部分，你感知了事件，分子交換也就無形地發生了，於是你記住了它們——這些都囊括在時間窗口中。Kukushkin說：「在理想世界中，我們其實能夠追蹤每個神經元隨時間發生的行為。」

也許和記憶一樣，把這個項目付諸實施也是時間的問題。

編譯來源：https://www.wired.com/story/your-brain-is-memories?mbid=social_tw_sci

論文地址：http://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(17)30467-1?_returnURL=http%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0896627317304671%3Fshowall%3Dtrue

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