大脑是用来记事儿的，还是用来遗忘的？

遗忘，往往被认为是一个被动的过程。

记忆在大脑中形成并储存下来，在接下来的几天、几周甚至几年内都能被唤起；而在遗忘的过程中，那些未被使用的记忆会随时间而衰退。

图 | Sam Falconer / Nature 

不过，在过去十年里，部分研究人员遇到了一些与此相悖的实验结果。这些研究表明，记忆的丧失并非是被动的过程；与之相反，遗忘似乎是一种活跃的机制，在大脑中不断发挥作用。在某些动物、甚至是所有动物中，大脑的标准状态不是去记住，而是忘记。

由此，一些科学家提出了一个激进的想法——大脑是用来遗忘的。

把遗忘当作旁枝末节

目前，关于记忆是如何被创造和获取的，这个问题仍不清楚，但这已经消耗了研究者的许多时间。相比之下，大脑是如何遗忘的，这个问题则在很大程度上被忽略了。

英国剑桥大学的认知神经科学家迈克尔·安德森（Michael Anderson）说，这是一个严重的疏忽。“每一个有记忆的物种都会忘记，无一例外。不管机体有多简单，只要它们能获得经验，那么经验也可以消失。”他说。“有鉴于此，我觉得神经生物学把遗忘仅视作旁枝末节，这是非常令人震惊的。”

图 | Pixabay

2012年，当罗恩·戴维斯（Ron Davis）发现果蝇（Drosophila melanogaster）主动遗忘的证据时，他并没有把它特别当回事儿。

他是斯克里普研究所的神经科学家，当时正在研究果蝇的记忆形成过程。在调节果蝇大脑一系列行为的过程中，有一种参与其中的神经递质是多巴胺。他想知道，产生这种物质的神经元，对于记忆过程有什么影响。

有趣的是，戴维斯却发现，多巴胺对于遗忘是必不可少的。他的同事们对转基因果蝇进行了情景训练，将电击与某些气味联系起来，从而训练昆虫避开这些气味，随后激活能释放多巴胺的神经元。他们观察到，果蝇很快就忘记了这种联系；不过，如果阻断这种神经元，记忆则能够被保留下来。

“它们在调节如何表达记忆。”戴维斯说。从本质上，多巴胺提供了一个“遗忘”的信号。

图 | Pixabay

通过进一步的研究，例如通过检测活的果蝇体内神经元的活动，他们发现，这些神经元在很长一段时间内都是活跃的，至少在果蝇中是如此。戴维斯说：“大脑总是在试图忘记它已经学到的信息。”

遗忘是记忆的一种功能

几年后，加拿大麦吉尔大学的认知心理学家奥利弗·哈特（Oliver Hardt）在大鼠身上发现了类似的结论。

当时，他正在研究涉及长期记忆的神经元突触。神经元之间的连接强度，取决于一类叫做AMPA受体的结构数量，维持这类结构才能保持记忆的完整。但这些受体并不稳定，它们被不断地移进突触或移出突触，在几个小时或几天内就来回进出。

哈特的实验室发现，有一种专门的机制持续地促进突触中AMPA受体的表达——然而，有些记忆还是被忘掉了。哈特猜测，AMPA受体也可以被移除，这将表明遗忘是一个活跃的过程。

倘若如此，那么阻止AMPA受体被移除就可以防止遗忘。哈特和同事们阻断了大鼠海马体中AMPA受体的移除，正如所料，老鼠没有再忘记物体的位置。为了忘记某些事情，老鼠的大脑似乎必须主动地破坏突触的连接。哈德特说，遗忘“不是记忆的失败，而是记忆的一种功能”。

实验室大鼠 | Janet Stephens / visualsonline.cancer.gov

加拿大多伦多儿童医院的神经学家保罗·弗兰克兰（Paul Frankland）也发现了大脑本能地遗忘的证据。弗兰克兰那时在研究成年小鼠新的神经元的产生，这一过程又被称作神经发生。这个过程早在年轻动物的大脑中被发现，但在大约20年前才在成年动物的海马体中被发现。由于海马体参与了记忆的形成，弗兰克兰和他的团队想知道，增加成年老鼠的神经发生，是否有助于提升啮齿类动物的记忆。

在2014年发表的一篇论文中，研究结果与之恰恰相反：增加神经发生，不但没有改善动物的记忆，反而使老鼠遗忘了更多。弗兰克兰最初认为这是相互矛盾的，但后来他想到，新的神经元将意味着更大的记忆容量，可能也是更好的记忆。他解释道：“当神经元整合到成年海马体时，它们就会整合到一个现有的、既定的回路中。如果你已经在这些回路里存储了信息，然后又重新布线，那这些信息就会更难获取。”

图 | Pixabay

弗兰克兰说，海马体不是长期记忆储存的地方。它的动态特性不是一种缺陷，而是一种演化而来辅助学习的特征。环境在不断变化，为了生存，动物必须适应新的环境。允许新的信息覆盖旧的信息，可以帮助它们实现这一点。

阻止“过度拟合”

人类的大脑可能也是以类似的方式运作。

“我们总结新经验的能力，至少在一定程度上，是因为我们的大脑处于受控制的遗忘状态。”布莱克·理查兹（Blake Richards）说道，他在多伦多大学嘉堡校区研究神经回路和机器学习。他认为，大脑的遗忘能力可能会阻止一种“过度拟合”的效应。在人工智能领域，这种“过度拟合”效应被定义为，当一个数学模型过于擅长匹配它用来编程的数据时，它无法预测接下来可能出现的数据。

类似地，如果一个人要记住事件的每一个细节，比如狗的攻击——也就是说，不仅仅要记住在公园里突然移动吓到了狗，导致它咆哮和咬人，还要记住狗的松软耳朵、主人的T恤颜色和太阳的角度——这可能会让人更难从中得到经验，防止自己以后再次被咬。理查兹说：“如果你忽略掉一些细节，但保留了要点，记忆就能帮助你在新的情况下使用它。我们的大脑完全可能会有一些受控制的遗忘，以防止我们过度拟合自己的经历。”

图 | Pixabay

对于那些记忆异常的人所进行的研究，似乎也证实了这一点。

拥有高度优越自传体记忆（HSAM）的人，对自己生活的记忆非常详细，以至于他们可以描述在任何日子里自己穿的衣服。但罗特曼研究所的认知神经学家布赖恩·莱文（Brian Levine）表示，尽管他们对这些信息有非凡的记忆能力，但这些人往往没有特别的成就，而且似乎有越来越多的强迫症倾向——在那些无法从一些事情当中走出来的人身上，你也正会看到这些特点。

相反的，那些自传体记忆严重缺乏（SDAM）的人，却无法生动地回忆起他们生活中的具体事件；因此，他们也很难想象未来会发生什么。但在莱文的经验中，严重缺乏自传体记忆的患者往往在需要抽象思维的工作中表现得特别出色——可能是因为他们没有被琐碎的东西所压垮。莱文说：“我们认为，严重缺乏自传体记忆的人，一辈子没有情景化记忆的体验，从而获得了跨越这些情景的能力。”他认为，他们擅长解决问题。

新神经元（绿色）整合到海马体（红色）会降低存储的记忆 | Jagroop Dhaliwal / Nature

除开这两种特殊情况，对其他人的研究也开始显示，遗忘这一过程对健康的大脑有多重要。安德森的团队一直在深入研究人类是如何主动遗忘的，他们发现，海马区抑制性的神经递质质γ-氨基丁酸（GABA）水平越高，大脑中被称为前额叶皮层的区域越能抑制海马体，人也就越容易忘记。安德森说：“我们能够将完成遗忘与大脑中特定的神经递质联系起来。”

遗忘使我们不断前进

通过更好地理解遗忘这回事儿，研究人员或许能改进对焦虑、创伤后应激障碍（PTSD）甚至阿尔茨海默氏病的治疗。

图 | Pixabay

安德森对大脑中GABA水平的测量，或许可以揭示苯二氮卓类药物的有效性从何而来。自20世纪60年代起，苯二氮卓类抗焦虑药物，如地西泮，就开始用于处方药。研究人员早就知道，这种药物是通过增强GABA受体的功能，从而减轻焦虑；但他们不明白为什么。安德森的发现提供了一个解释：当前额叶皮层命令海马体抑制某一想法时，除非海马体有足够的GABA，否则它就无法做出反应。

安德森说：“前额叶皮层是将领，从高处发出命令来抑制海马体的活动。但倘若地面上没有部队，这些命令就会被置若罔闻。”

GABA的这种作用，也对恐惧症、精神分裂症和抑郁症有意义。这些疾病的许多症状——包括闪回、强迫性思维、抑郁的思绪和难以控制思维，都与海马体过度活动有关。安德森认为，他们发现了关键的机制框架，能将所有这些不同的症状和疾病联系在一起。

图 | Pixabay

他们的研究，也可能对治疗创伤后应激障碍（PTSD）产生影响。通常认为，PTSD是由于对创伤性的情景记得过于深刻，但从根本上来说，它是一个遗忘的问题。若能更好地理解如何减少创伤性记忆的侵扰，可以帮助研究人员治疗一些最棘手的病例。当安德森和同事们观察志愿者的动机性遗忘——也就是压抑着不想要的记忆时，他们发现，那些报告有更多创伤经历的人，特别善于抑制特定的记忆。了解这种能力背后的认知心理学，以及了解使这种能力得到发展的心理韧性，可以帮助改善创伤后应激障碍的治疗。

类似的还有阿尔茨海默症。哈特认为，把阿尔茨海默病当作遗忘上的故障，而非记忆上的问题，可能是更好的做法。他认为，如果遗忘确实是记忆过程中能够被很好地控制、与生俱来的一部分，那么这个过程如果失调，是有可能会产生负面影响的。他问道：“如果实际发生的是一个过度活跃、天马行空的遗忘过程，使得一些本不该被抹去的记忆被抹去了，那意味着什么？”

这一问题尚未得到回答。但是越来越多的记忆研究人员，已经将焦点转向大脑是如何忘记的。安德森说：“人们越来越认识到，遗忘本身就是一系列过程；它与记忆的编码、整合和唤醒是不同的。”

图 | Pixabay

在过去的十年里，研究人员开始把遗忘本身当作是整体里的一个重要部分。哈特说：“我们为什么会有记忆呢？作为人类，我们以为拥有关于自身历史的细节是很重要的，但这可能是完全错误的。首先，记忆是为了适应而存在的。它赋予我们关于世界的知识，然后更新这些知识。”不论是我们每一个个体，还是作为整一个物种，遗忘使我们能够不断前进。

安德森说：“在记忆和遗忘之间，进化实现了一种优雅的平衡。它既致力于持久，也倾向于有弹性；但同时，它也意味着摆脱那些阻碍我们前进的东西。”

作者：Lauren Gravitz

翻译：周唯

编辑：麦麦，窗敲雨

本文译自《自然》杂志，原标题为“The forgotten part of memory”，发表时略有删节。原文版权属于斯普林格·自然出版集团，文章链接请见【阅读原文】；译文来自果壳，未经授权不得转载，如有需要请联系sns@guokr.com

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