小鼠實驗:似曾相識?大腦短路啦

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每 個人 都有過不只一次這樣的經驗:走進一個 房間 或與他人交談時,突然會感覺你曾經到過這裡,或有過相同的談話,但是事實上,你從 未來 過,或見過此人。

一直沒人能對於這種「似曾相識」(deja vu)感覺發生的原因提出令人信服的解釋。不過 美國 麻省理工學院「皮考爾 學習 暨 記憶 研究所 」一組神經 系統 科學 家可能已經解開這個謎團。

8月20日出刊的 最新 一期《時代》 雜誌 報導 ,研究員湯瑪斯.麥休及其同事發現小鼠的大腦內有一套特定的 記憶 線路,很可能因為線路出 問題 ,「似曾相識」的怪異感覺才會產生,這種感覺類似以記憶為基礎的一種視幻覺。

海馬迴(hippocampus)是新記憶形成的大腦區域,而麥休的研究團隊便設法破解大腦海馬迴的神經線路。神經 系統 科學 家知道記憶是透過極強的化學物質連繫各組腦細胞的結果,而喚起一段記憶牽涉到找尋並啟動某一特定群組腦細胞。

大腦必須記住彼此相近的記憶,譬如吃覆盆子和吃 草 莓所帶來的愉悅感覺類似,但大腦也要能區分相似但並不完全相同的記憶,例如,如果吃到別種紅莓可能令人作嘔。這種區別 能力 被稱為「模組分離」(pattern separation)。

麥休的日籍同事利根川進(曾因研究 免疫 遺傳學獲得諾貝爾獎)數年前已經發現相關的作用機轉,名之為「模組完成」(pattern completion),這個機轉讓人只要獲得一個提示,就能回想起所有相關記憶。

根據以前的研究,他與麥休認為可以找出調控「模組分離」的特定 基因 。於是他們利用 基因 轉殖 技術 ,培育出一種缺少此一重要基因的小鼠,並安排一項 實驗 來 測試 他們的假說。

研究人員把這些小鼠放進一個箱子,並輕微電擊其足部,牠們的 反應 是呆立不動,然後再把牠們放進一個非常相似但沒有電擊的箱子內,而小鼠換了地方之後仍是一動不動,牠們 花 了一段長 時間 才分辨出兩個箱子的不同。但是正常的小鼠很快就能辨別箇中 差異 。

這些科學家認為,大腦的「模組分離」線路有時會失靈,失靈時腦海中的舊記憶與相似的新經驗感覺完全相同,而科學家相信這就是「似曾相識」感覺發生的原因。

利根川進表示,對大多數人來說,這種現象並不常見,但若干癲癇患者卻一直有這種感覺,而且癲癇患者並不會像正常人一樣覺得有「似曾相識」的感覺很怪異,而這兩者的 差異 也證明了利根川進和麥休的理論。

利根川進表示,最簡單的說,人之所以會似曾相識,可能是因為大腦的兩個部分發生了衝突,大腦「新皮質」告訴你,以前從未遇到過這種情況,而「海馬迴」卻告訴你曾經有過。


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