印痕深处的记忆：印迹存储方式探析

印迹多与物理实体有关，是20世纪出现在生物学领域内使用的基本概念，它是机制语境下使用的，所指向的问题是记忆信息的存储、编码、巩固和提取等四大基本问题。在这一点上，科学家已经有说明：“断言式或者显性记忆由三个连续阶段构成：（1）编码；（2）存储或者巩固；（3）提取。”^[52]而神经科学的印迹说则与相关技术（光遗传学）发展有关，强调突触（synpase）和棘（spine）是记忆存储的基本元素。^[53]一般说到记忆印迹，主要是指记忆印迹细胞（memory engram cell）。

现代印迹说发展经历了四个阶段：理查德·萨门（1921，1923）、拉舍雷（1929）、赫伯（1949）和利根川进（1983）。萨门的印迹论主要是为了摆脱活力论（vitalism）和神学目的论（theology）。在谈到印迹时他指出这是与生物体密切相关的。“在我们记忆现象的分析中，我们更倾向于考虑有机体个体生命期间获得的印迹，仅仅我们偶然地把印迹考虑为从祖先那里遗传过来的有机体暗含的东西”。^[54]由于时代限制和个人原因，萨门及其理论被生物学和心理学界彻底遗忘。^[55]

拉舍雷是美国的心理学家，他发表了《找寻印迹》（In Search of the Engram）一文^[56]，主要讨论了两个问题：（1）记忆不是定位某个地方而是分布在大脑皮质的功能区域（functional areas of the cortex）；（2）记忆印迹不是孤立的、输入与输出间的皮质联结。^[57]他提出了“记忆弥漫说”，这一观点很快就被推翻，但是“印迹”概念后来被接受下来。拉舍雷最重要的事情是培养了一个著名学生赫伯。

D．O．赫伯是神经心理学的开创者。1949年，他在《行为的组织》一书中提出了著名的突触可塑性理论（synaptic plasticity theory）。“让我们假设反射活动的持久或者重复（印迹）倾向于诱发用来增加其稳定性的持久的细胞变化……当细胞A的轴突足够近地激发细胞B，重复地或者持久地产生给它放电，一些增长过程或者新陈代谢变化出现在一个或者两个细胞，如此A的有效性增加了。”^[58]这一理论中有两种假设：（1）因果关系假设，即细胞A需要参与到给B放电，因此如果A放电在前，那么，相应的因果关系才会出现。（2）还原主义，他认为，行为的活动可以通过神经系统的行为加以解释。理解行为的问题是理解整个神经系统活动的问题。^[59]这一理论对心理学影响很大，他的学生布兰德·米勒证实了记忆在海马体的空间属性，但是对于神经科学的影响却是在30多年后表现出来。(www.xing528.com)

诺贝尔奖获得者、MIT教授利根川进挖掘了他们的概念并赋予新的意义。他在1987、2015年的会议上多次做了题为《记忆印迹细胞迎来了自己的时代》的报告。在这些报告中，他指出，记忆存储在大脑的观念可以追溯到柏拉图，但是直到20世纪这个观念才被科学化，而这得益于萨门的“记忆印迹理论”（engram theory），还有赫伯的“突触可塑性理论”（synaptic plasticity theory）。^[60]由于技术限制，记忆印迹理论缺乏足够的科学证据。2005年以后，随着转基因技术、光遗传学技术和其他技术的发展，这个难题终于被克服了。

可以说，这4位学者在神经印迹上逐步推进，形成了比较严密的记忆印迹的学术脉络。经过他们的发展，目前在记忆印迹的研究上，形成了两个方面的特点。第一，是关注神经元活动与行为（记忆而非学习）之间的因果关联，并且通过借助光遗传学技术对神经元活动进行抑制或激活，从而对记忆行为进行改造。MIT的利根川进团队从2010年以来到2017年，几乎每年都会推出新的关于记忆印迹的研究成果，都是以删除、植入以及找回某种记忆为研究对象。2016年以来的成果较多，如《通过激活早期阿兹海默症老鼠模式中的印迹细胞的记忆提取》^[61]《印迹之间的竞争影响恐惧记忆的形成和回想》^[62]等重量级文章。这些都是记忆印迹细胞的生产问题。他们在《何为记忆》笔谈中指出了这一点。“通过相关回想线索激活这些细胞导致特定记忆的取回。该理论提出一个重要的问题：什么是持久变化的本质？”^[63]在他们看来，对印迹细胞加标记能够解开持久变化的本质。“在最近的一项研究中，通过情景化恐惧条件（CFC）之后，通过特定的实验手段比较印迹细胞与非印迹细胞（非标记细胞）……”^[64]2017年的一些成果如《对于联结必不可少的重叠记忆印痕，但不是为个体记忆回想》一文指出，重叠的记忆印痕对于个体记忆的联接来说必不可少。^[65]第二，对印迹的神经机制进行研究，如何种机制导致印迹形成、巩固和再巩固。神经科学领域麦克高夫一直致力于记忆巩固的神经机制研究，他们研究了哪些物质会影响到作为记忆巩固的神经元过程。他在2015年的一篇《巩固记忆》的论文中回顾了他所在实验室的做法。从早期关注药物如何提升记忆、压力激素如何提升记忆，在今天关注情感唤起体验如何影响神经系统从而影响记忆巩固等问题。^[66]对于二者关系曼德尔给出了“双向道”的比喻，“今天心理学与神经科学界面是一个双向道，心理学现象激活了对于它们神经基础的研究，而后者导出了对心理学概念的证实”。^[67]另外，诺贝尔奖获得者凯德尔尤其关注学习如何导致大脑神经网络的变化以及易变的短时记忆如何转变为稳定的长期记忆这两个问题。他指出，短期记忆和长期记忆的区分与蛋白质合成（protein synthesis）有关，前者不依靠蛋白质合成，而后者依靠蛋白质合成。

关于记忆印迹，神经科学界在两个问题上形成了一致：记忆印迹存储的地方（特定的记忆获得期间被激活或形成的突触群）和大脑中印迹产生和保持机制，这应该说是在记忆印迹问题上取得的显著进步。但是他们也认为，“知道构成单元块和它们的性质还离理解记忆宫殿的建筑学甚远”。^[68]这多少说明了科学家对记忆研究科学限度的清醒认识。