假如可以删除一段让你痛楚不堪的影象,你乐意吗?大概是一次失败的感情履历、一场挥之不去的劫难,或是某句令你羞辱的评价。很多影视作品早已大胆假想,通过一些科技本领可以扫除影象。
已往,人们常把影象比作录像带,一旦写入,就悄悄躺在那边,等候昨们某天取用。但比年来的研究却不停展现,影象远没有昨们想象得那样稳固或牢固。究竟上,每一次回想,都会让那段影象变得活泼,它会被重新提取、重新组合,然后再次储存。这个过程被称为再巩固,它就像是你在电脑上打开了一份旧文档,稍加修改后点了“另存为”。
影象真能被删除或修改吗(图片泉源:作者利用AI天生)
有科学家发现,假如在影象再巩固的过程中对其举行干预,好比施加药物、刺激大脑或重新编码感情信息,就有大概减弱影象的感情强度,乃至重塑它自己的内容。
光遗传学打开操控影象之门
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那么,科学家是怎样找到影象,又怎样实现对其激活、操控乃至修改的呢?这背后的关键技能之一,叫做光遗传学。
光遗传学是一种用如光敏卵白等光控元素调控神经元运动的技能。科学家通过遗传工程,让特定的神经元表达一种对光敏感的卵白质。这些神经元一旦受到特定波长的激光照射,就会像开关一样被激活或克制,从而实现对神经回路的精准干预。
早在 2012 年,麻省理工学院的研究者在《天然》(Nature)发表了一项划期间的实行:他们乐成地在小鼠大脑中标志并控制了一段详细的影象。
研究职员将一种颠末特别计划的病毒载体注入小鼠脑中一个名为齿状回的地区,这是与空间和情境影象密切相干的紧张脑区。这个病毒携带了一种名为光敏卵白 ChR2 的基因,它能让神经元在吸收到蓝光照射时被激活。为了确保只有在特定时候活泼的神经元才会携带这个基因,科学家借助了一种名为 c-fos 的分子开关,它会在神经元活泼时启动,从而精准标志出那些在特定影象形成时到场工作的细胞。当小鼠处于四环素类克制剂关闭状态时,研究者在一个生疏情况中对其施加稍微电击。这段履历会在小鼠大脑中形成一个带有恐惊感情的影象,同时与之相干的神经元群也被乐成标志。
随后,科学家将小鼠带回另一个原来安全的情况,通过头骨中植入的光纤装置,向齿状回中标志过的神经元投射蓝光。这一光刺激立即激活了电击影象。只管在这个情况中没有任何威胁,小鼠仍旧在担当光照后体现出显着的僵直反应,表明它们的大脑回想了那段并不存在于此情况中的恐惊履历。
这一实行初次证明,仅仅激活与特定影象相干的神经元群,就足以诱发该影象的举动表达。而且更紧张的是,这种举动是可控的、可重复的,而且是情况依靠的——光刺激只在特定时间激活影象,别的时间小鼠举动如常。
还能伪造影象?
——人工影象植入实行
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假如说打开影象的开关已经令人赞叹,那么,植入一个从未发生过的影象,听起来就险些是科幻小说的情节。但在 2014 年的研究中,简直让这个概念成为实际。
研究者起首将小鼠放入一个从未受电击的情况 A 中自由探索,此时齿状回中活泼的神经元被标志上光敏卵白。由于其时小鼠未受到任何负面刺激,这段影象本应是中性的。
第二天,小鼠被放入一个完全差别的情况 B 中,并在这个过程中通过光刺激重新激活情况 A 的影象神经元,同时施加电击。也就是说,小鼠的大脑现在同时履历了“正在想起情况 A ”与“此时正在受伤”的双重输入。
后续,当小鼠被带回情况 A 时,只管它从未在这个地方受过电击,但它体现出了猛烈的恐惊冻结反应。研究者乐成地在神经层面上制造了一段不存在的恐惊回想,即所谓虚伪影象的植入。
为了确认这段虚伪影象写进了大脑,研究职员不但观察了举动体现,还进一步做了神经成像分析。效果发现,虚伪影象激活了与真实影象雷同的卑鄙脑区,尤其是感情处置惩罚焦点——杏仁核。别的,小鼠在想起这段虚伪影象时,其大脑中即时早期基因的表达模式与真正的电击回想高度相似。
换句话说,无论是对外在情况的举动反应,照旧对内涵神经网络的激活方式,这段伪造的影象险些与真实影象无异。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]总结
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只管这些结果现在仍范围于啮齿类动物,但它们提示昨们,大脑的影象编辑器并非遥不可及。昨们大概可以想象一个将来,在那边,伤心的影象不再只能忘记,也可以被改写。
参考文献
[1] Liu, Xu, Steve Ramirez, and Susumu Tonegawa. "Inception of a false memory by optogenetic manipulation of a hippocampal memory engram." Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 369.1633 (2014): 20130142.
[2] Liu, Xu, et al. "Optogenetic stimulation of a hippocampal engram activates fear memory recall." Nature 484.7394 (2012): 381-385.
[3] Tumkaya, Tayfun, et al. "Entirely synthetic memory inception via dual optogenetic activation of sensory and dopaminergic neurons." bioRxiv (2025): 2025-06.
[4] Li, Shaowei, et al. "Optogenetics and chemogenetics: key tools for modulating neural circuits in rodent models of depression." Frontiers in Neural Circuits 19 (2025): 1516839.
[5] Kinsky, Nathaniel R., et al. "Erasable hippocampal neural signatures predict memory discrimination." Cell Reports 44.3 (2025).
[6]https://www.nationalgeographic.com/health/article/memory-cells-laser-hippocampus
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