激动人心的实验

青鸟

众所周知，1999年全国高考卷的作文试题为“假如记忆可以移植”。这是中国高考史上第一次出带有明显科普色彩的题目，引起了人们广泛的关注。同时有关记忆移植的信息也成了人们关注的热门话题。本文试图对这种探索，作一下比较全面的介绍。

令专家们激动不已的手术

1999年7月13日上午，美国约翰·霍普金斯儿童医学中心成功地进行了人类历史上第一例活人大脑切除一半的手术，创造了人类脑医学史上的奇迹！

病人拉米雷斯，是一名15岁的女中学生。她的左半脑几乎已经被拉斯穆病毒“全部占领”，可是右半脑却完好无损，丝毫没有受到病毒侵害。由此，专家们确定了一个非常独特的方案：将她的左半脑全部切除。专家们确信，这是拯救病人生命的唯一有效方案。

不过，当时该中心的另一些脑科专家却认为，小拉米雷斯很可能死在手术台上；即使不这样，她也可能活不长，或者成为植物人。为此，中心的负责人特意征求拉米雷斯家长的意见。他们坚决支持手术进行。

小拉米雷斯是幸运的。手术的成功甚至超出事先最乐观的预计。仅仅花了9个小时，就圆满结束了。当麻醉消失后，医生们发现，小拉米雷斯不仅没有成为植物人，而且成功地保持右半脑的主要功能。

不过，由于只有半个大脑，小拉米雷斯丧失了大部分记忆，而且由于失去了左半脑这个载体，许多记忆无法建立，这给她的生活带来极大的不便。

于是专家们又策划了一个更大胆的方案，为她移植一个左半脑！他们相信，新植入的左半脑不仅可以成为小拉米雷斯精神活动，包括记忆的载体，而且可以给她带来一些植入大脑可能保留的记忆。

可惜的是，目前没有合适的大脑可供移植。我们的小拉米雷斯还在等待着。

移植大脑的同时能移植记忆吗?

当今世界大脑医学界曾经为“记忆移植”进行了一次次激动人心的实验。

情绪，通过脑汁移植

1994年5月，英国科学家沃克斯利用多次强烈的刺激，使一只老鼠建立了相反的情绪记忆，即喜亮怕暗，然后进行了移植。

受试验的是一只被称为巴迪的雌性成年家鼠。事先，沃克斯抽出巴迪脑中情绪记忆区域内的一部分脑液，通过化学分析，确定了它们的成分。然后，将巴迪放入装有灯泡的明亮的箱内，巴迪立即惊惶万分，在箱内乱蹿。它很快就钻入事先放在箱内的黑盒子里，可是它立即又回身退出。原来洞口内装有一块通电的金属板。巴迪的前肢一碰到金属板就痛得缩了回来。

这样反复多次以后，电灯再亮时，巴迪不仅再也不逃进洞，而且一见到黑呼呼的洞口，就吓得往后退。巴迪在明亮的光线下生活自如，再也不惊慌了。

一个月后，沃克斯再次抽出巴迪的一点脑汁，发现它的化学成分已经有了变化。他立即将这种脑汁注入另一只成年家鼠弗恩的脑内。接着将弗恩放入箱内。当箱内的电灯打开后，沃克斯发现弗恩并没有惊惶不安。经过黑洞口时，它立即退避。

这种记忆移植方法成功了！沃克斯兴奋得彻夜难眠。

可是，不久巴迪却在颠狂中死去。原因是抽取脑汁严重损害了巴迪的大脑组织造成的。

但是沃克斯博士的这项实验仍然意义重大。它不仅说明情绪记忆可以移植，而且为这种移植提供了一种新的方法，即“脑汁抽注法”。

游泳，不下水也可学会

1996年春天在美国国防部军事生理研究中心采用电脑芯片技术进行了一次“运动记忆移植”实验。

这次实验，输出记忆的是一头海豚特德，输入记忆的是一头北美大棕熊塔林。

首先，他们运用当代最新的脑生物科技，对游泳最出色的海豚特德头脑中的游泳动作记忆区域进行深入全面的探测，得出了一系列的信息。然后，将这些信息复制并储存在一块衬衫钮扣般大小的芯片上，再将芯片植入了美洲棕熊塔林大脑的运动记忆区。芯片通过电能释放储存的信息。

棕熊不会游泳，可是，当塔林恢复正常被投入河时，仅几十秒钟后，它就显示了浮身的技巧。几分钟后，它就能轻松地游泳了。虽然它的游泳能力还远不能同海豚相比，但是足以让目击者目瞪口呆。

可是，1个月后它渐渐退步了。游泳的动作越来越迟缓，3周后，它已经完全丧失了游泳能力，同原先一模一样了。因为芯片附带的电池没电了。

3个月后，该研究所又进行一项新的试验。这回他们使用的记忆芯片附加的电池功率相当大。估计至少可用1年以上。他们另选一头绰号为“小笨蛋”的阿拉斯加小灰熊做实验。

当麻醉消失后，人们奇怪地发现，这头原先活泼好动、机敏灵活的小熊，突然变得四肢不灵，动作笨拙。当小笨蛋被推入河中，立即惊惶失措，四肢乱动，旋即大口大口地喝水。人们又一次大吃一惊。科学家对救上岸的小笨蛋的大脑，进行了深入探测，发现它的整个动作记忆区域的电波都异常紊乱。显然，它的记忆功能受到了极大的破坏。

后来，科学家们得出结论：这种破坏是植入的电池发出的过强的电流造成的。以后欧美科学家进行过几次类似的动物实验。所有的实验均表明，芯片移植记忆，只能植入电流相当有限的芯片，保存的只能是运动记忆，保存的时间相当有限。

“天才”与“白痴”换脑

由于脑液移植与芯片移植均有严重不足，一些科学家将目光投向了最直接的记忆移植——“切割移植”。

人类历史上第一次记忆切割是1997年4月在美国加利福尼亚大学的动物神经研究所进行的。输出记忆的是一条经过严格训练的绰号为“天才”的纯种德国牧羊犬。“天才”对主人异常忠诚。它能记住并执行主人的近百个口令与手势的意义。

输入记忆一条狗是“天才”的“亲弟弟”，绰号为“白痴”。选择它，是为了能最大限度地减少排异性。因为大脑是生命排异性最大的器官。

为了能让试验的效果具有最大的可比性，白痴一生下来就被关进了一所狗圈。不让它与任何人接触，也不对它进行任何形式的训练。于是白痴就成了“记忆空白”的动物。

移植手术进行得十分顺利。两只狗的空缺脑部，均在规定的时间内得到填补。

当它们苏醒后，科学家们期待的奇迹终于出现了。“白痴”一眼就在人群中找到了主人。它立即欢蹦乱跳地迎了上去。主人发出一个口令，它随即准确地做出相应的动作。主人又发出了一系列口令与手势，“白痴”均能一一照办。而“天才”则对主人视而不见，漠然置之，对他的口令与手语毫无反应。

以后的测试表明，“天才”同以前的“白痴”一样，成了一头没有经过任何训练，甚至没有接触过任何人的狗。“天才”与“白痴”的记忆进行了互换。人类历史上第一次记忆切割移植，获得了成功。

可是不久，两只狗都先后死去了。病理解剖表明，它们死于一种至今原因不明的脑病。

当然，这次实验意义仍然不可低估。

复制圆周率之王的记忆

毫无疑问，动物的记忆移植最根本的目的还是为了能实现人类记忆的移植。

其实，近年来世界上不少科学家已经尝试过人类的记忆移植。日本著名的圆周率移植，就是生动的一例。

大家知道，圆周率是一个典型的无理数，即“无限不循环小数”。圆周率的背诵是世界上公认的锻炼记忆力的最好办法。

日本“背诵圆周率” 比赛，令人惊异的是，几乎所有夺冠之人都是女性。夺冠的人最近已经突破了3万位大关。

日本东京的神经生理研究所的科学家，经多年来探索发现，刚刚夺冠的人大脑记忆数字区域的脑细胞群往往具有一种特殊的“印痕”。几个月后，当这些夺冠者圆周率的记忆淡忘了后，这种印痕也会相应淡化。于是，该所的科学家意识到这种印痕可能就是圆周率记忆印痕。如果能应用现代生物化学技术，将一名记忆之王的这种印痕，复制下来，再用一种特殊的超低频电脉冲，“加印”到另一人的大脑相关区域中，很可能会实现记忆移植。他们经过细致的准备后，着手进行了实验。

一名“圆周率之王”乐于接受实验。在实验前，她再次花了大量时间背诵圆周率。接受这种印痕的人是一名早稻田大学的女学生美惠。她原先能记住的圆周率为小数点后100多位。

接受试验后，美惠的大脑某一部位有一种异样的活跃感。

一星期后，美惠背诵圆周率能背到1000多位。一下子提高了十几倍。另外，背记枯燥无味、杂乱无章的数字的能力，也一下子大大提高了。

这次实验虽然没有达到记忆移植的目的。却发现了一种加强记忆的神奇方法。

从站立不稳到空中滚翻

随着现代电脑芯片技术的日新月异，一些科学家又试图利用最新的芯片技术，进行人脑运动记忆的移植。1999年2月在美国亚拉巴马大学心理科技研究中心进行了这项实验。

输出记忆的是美国一名业余体操运动员西尼尔。他曾经获得全美大学生体操赛的冠军。输入记忆的是一名因车祸损害了大脑平衡器的中学生凯利。原先爱好运动的他，受伤后一下子变得站立不稳，动作不协调，甚至连走路时身体都歪歪扭扭。

这次实验使用的芯片与上述的军事生理研究中心实验用的芯片相比，质量大大提高，体积缩小不少，电能的控制也好得多。因此，实验主任格罗夫纳感到成功的把握更大了。

手术进行得相当顺利。凯利神智与体力恢复正常后，动作果然协调多了，同以前步履不稳的样子，简直判若两人！他还在一块大草坪上以优美的动作，做了一个漂亮的空中翻滚。

可是，仅仅过了几天，凯利的运动记忆就迅速减退。一星期后，他觉得自己已经不会任何体操动作了。不过，他平时动作的协调性仍然比以前好得多。

专家们担心，芯片的电能一旦耗尽，芯片将难以取出。鉴于此，专家不得不提前取出芯片。取出后，凯利同以前一模一样了，这场记忆移植的实验就这样结束了。

事实表明，目前人类还不具备通过芯片来保持记忆的移植技术。

尽管困难重重，实验还要继续

尽管记忆移植困难重重，可是相关的实验仍然会继续下去。因为记忆移植意义重大。

“人脑约有190亿个细胞。如果将人脑的全部记忆能力比作一只电脑硬盘，那么一个记忆力再强的人，一个即使能将《大英百科全书》背下来的人，他的‘记忆硬盘，也只使用了不到10％的空间。而记忆移植就是通过拷贝的简单方式，来迅速扩大这个硬盘的利用空间。它的巨大意义，是不言而喻的。”□