“大脑记忆的分子基础”哲学意义

案例6　大脑记忆的分子基础

在长岛的一个实验室里，沿墙有一排瓶子，里面的一群果蝇具有超凡能力，因为研究人员给它们植入一种基因，结果它们具有过目不忘的记忆。

培育这些果蝇是为了对参与长期记忆的基因和分子进行鉴别。研究人员发现了一种蛋白质能起到逻辑开关的作用，向神经细胞发出信号，决定着记忆转瞬即逝，还是永远储存。

最近对这种叫CREB的开关的研究，的确使科学家们“又从一个新的高度去了解记忆的机理”，纽约哥伦比亚大学内外科医学院的神经生物学家埃里克·坎德尔博士说。他指出，很多分子介入了对象长期记忆这类复杂东西的控制活动。CREB开关的研究为我们带来了一线希望，有助于我们揭开关于大脑的一个谜团，即大脑是如何决定把什么长期保持，什么短期保存。

CREB开关是一种新证据，说明蛋白质与各种记忆过程之间具有紧密联系。研究人员确信，细胞里的CREB开关打开后，它将引发其他蛋白质的合成，这些蛋白质又通过辅助神经细胞之间生成新的连接方式，最终结成长期记忆。当开关关闭后，CREB停止生产结成长期记忆的蛋白质，以防止形成无用的记忆。

在果蝇等一些物种中，CREB即所谓的转换因子，它是细胞核内一种绑在DNA上的蛋白质，它还能导致周围的基因转换成蛋白质。研究人员发现了神经细胞是如何使CREB进行开关的。是一种叫CREB激发器的蛋白质将它打开，又由叫做CREB抑制器的蛋白质将它关闭。

CREB开关的状态，似乎依赖CREB激发器和CREB抑制器在神经细胞中的优势平衡。储存记忆需要优势的CREB激发器。研究人员相信，激发器和抑制器之间保持平衡。他们怀疑，CREB抑制器的存在，可防止存入那些无聊和不必要的细节信息。“记忆不是仅仅储存信息，它是储存有用的信息。”长岛冷泉港实验室的神经科学家阿尔西诺·西尔瓦博士解释说，你可把CREB抑制器想象成记忆的过滤器，CREB抑制器一直起支配作用，但是一旦发生一些重要事件，比如情感的强烈撞击，就会使得CREB抑制器从神经细胞中除掉，或提高CREB激发器的水平，使大脑细胞足以营造永久记忆。

(资料来源:［美］尼古拉斯·魏德编．造化之极:大脑．张旭东译．长春出版社，2001年)

［思考讨论］

1．“大脑记忆的分子基础”的哲学意义是什么?

2．脑科学的发展对于未来人类将产生什么重大影响?(www.xing528.com)

［案例解析］

辩证唯物主义关于意识本质的看法，可以概括为两个互相联系的基本观点，即从意识的基础上讲:意识是人脑的机能;从意识的内容上讲:意识是对客观存在的主观映象。意识是第二性的，是被物质所决定的。

科学家通过实验的手段证明，大脑记忆的分子基础是大脑中的蛋白质的活动，并且揭示了人脑在接受外界刺激后，蛋白质通过神经细胞连接方式的改变而形成长期记忆。人脑蛋白质的活动同外界作用物之间存在着密切联系。这些都说明没有人脑，没有外界对人脑的刺激，就不会有人的意识。辩证唯物主义关于意识的起源和本质的观点是绝对正确的。

人脑为什么能产生意识?人脑是意识的物质器官，是高度复杂而严密的物质体系。人的脑量、功能、结构诸方面都与猿脑有着本质的区别。脑科学的发展证明，意识活动是人脑神经细胞通过传递生物电处理信息流的过程。大量的科学事实证明，当大脑受损就会丧失正常意识活动，这说明没有大脑就没有意识。人的大脑是由大约1000亿个神经细胞组成的，神经细胞有着非常细致、严密的分工，在人的大脑皮层中还产生了专门的语言中枢，这是其他动物所没有的。神经细胞是组成神经元的本体部分，大量神经元组成极其复杂的神经网络系统。这个网络系统就是人脑进行思维和意识活动的物质基础。

人脑怎样产生意识?人脑通过反射活动产生意识。意识产生的生理基础是人脑神经系统的反射活动。反射分为条件反射和无条件反射。条件反射根据引起的信号，又可分为第一信号系统和第二信号系统(语言和文字)。人脑在第一信号系统和第二信号系统的基础上进行的精神活动，就是意识。如果取消人脑神经系统的条件反射的生理机制，就不会产生意识。现代高级神经生理学不断揭示意识产生的生理过程，证明意识是人脑的机能的正确性。

［学习建议］

1．本案例适用于第一章第三节关于“意识的本质”的辅助教学。

2．本案例介绍了科学家关于大脑记忆的分子基础的研究，说明蛋白质与各种记忆过程之间具有紧密联系，揭示了人脑在接受外界刺激后，蛋白质通过神经细胞连接方式的改变而形成长期记忆。

3．建议进一步阅读:

［美］丹尼尔·丹尼特:《意识的解释》，苏德超、李涤非、陈虎平译，北京理工大学出版社，2008年;［澳］埃克尔斯:《脑的进化:自我意识的创生》，潘泓译，上海科技教育出版社，2007年。