坎德爾的海蝸牛實(shí)驗(yàn):記憶是可塑的,沒(méi)有對(duì)錯(cuò)
坎德爾的海蝸牛實(shí)驗(yàn)
坎德爾(Eric Kandel)是一位奧地利裔美籍神經(jīng)學(xué)家,他因在神經(jīng)生物學(xué)領(lǐng)域做出的杰出貢獻(xiàn)而獲得了2000年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。他的成就之一是開創(chuàng)了一個(gè)記憶研究的鼎盛時(shí)代,并推動(dòng)著科學(xué)不斷向前發(fā)展。他用一流的科學(xué)研究開創(chuàng)了記憶生物學(xué)的新紀(jì)元,同時(shí)也有助于我們更好地理解人類大腦的工作方式。

美國(guó)心理學(xué)家坎德爾通過(guò)觀察海蝸牛學(xué)習(xí)記憶新事物時(shí)神經(jīng)元產(chǎn)生的變化發(fā)現(xiàn),海蝸?!霸谏窠?jīng)元受到電擊后,會(huì)釋放出神經(jīng)傳導(dǎo)物質(zhì),透過(guò)突觸彼此傳遞,在強(qiáng)化刺激與反應(yīng)的聯(lián)結(jié)、傳導(dǎo)過(guò)程中,神經(jīng)元之間的聯(lián)結(jié)也更為緊密?!?/p>
后來(lái)又通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了記憶運(yùn)作過(guò)程中的細(xì)胞反應(yīng),并發(fā)現(xiàn)了影響長(zhǎng)期記憶的“反應(yīng)結(jié)合蛋白(CREB)”以及抑制CREB的物質(zhì)。
以坎德爾的發(fā)現(xiàn)為基礎(chǔ),坎德爾與人聯(lián)合創(chuàng)辦了記憶制藥公司,目前正在研發(fā)一種大大增強(qiáng)人的記憶力的新藥,據(jù)說(shuō)“會(huì)徹底顛覆人們對(duì)記憶、時(shí)間的觀點(diǎn)”。然而,這種藥尚未上市就引發(fā)了許多道德爭(zhēng)辯。

在坎德爾的實(shí)驗(yàn)中,他以海蝸牛為研究對(duì)象,探究了記憶的神經(jīng)基礎(chǔ)。他首先觀察到當(dāng)海蝸牛碰到某些物體時(shí),它們的黏液腺口會(huì)收縮。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)表明這種行為是可塑的,可以通過(guò)訓(xùn)練來(lái)引起增強(qiáng)和消失。這啟示他認(rèn)為,這種學(xué)習(xí)和記憶行為可能與海蝸牛內(nèi)部神經(jīng)元突觸的強(qiáng)度和連接方式的改變相關(guān)。
為了證實(shí)這個(gè)假設(shè),坎德爾帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。他們首先教會(huì)了海蝸牛一個(gè)特定的觸覺刺激,使得它可以在接觸到類似的物體時(shí)發(fā)生黏液腺口的收縮反應(yīng)。然后,他們給海蝸牛注射一種促進(jìn)神經(jīng)元連接強(qiáng)度的化學(xué)物質(zhì),結(jié)果發(fā)現(xiàn)該海蝸牛的黏液腺口收縮反應(yīng)變得更加明顯。

靈遁者自畫像
這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)神經(jīng)元之間的連接增強(qiáng)時(shí),學(xué)習(xí)和記憶行為也會(huì)增強(qiáng)。海蝸牛的黏液腺口收縮反應(yīng)的增強(qiáng)就是一個(gè)例子,這表明神經(jīng)元之間的突觸強(qiáng)度可以影響生理行為。
坎德爾的實(shí)驗(yàn)揭示了記憶與神經(jīng)生物學(xué)之間的聯(lián)系,證明了神經(jīng)元之間突觸的強(qiáng)度和連接的變化是記憶的神經(jīng)基礎(chǔ)。這個(gè)發(fā)現(xiàn)改變了我們對(duì)于記憶形成的認(rèn)識(shí),并為研究許多神經(jīng)系統(tǒng)疾病提供了新的思路。例如,帕金森病、阿爾茨海默病等神經(jīng)系統(tǒng)疾病通常伴隨著突觸連接的損失甚至死亡,因此,通過(guò)增強(qiáng)或改變神經(jīng)元之間的突觸連接,或許可以找到治療這些疾病的新方法。

總之,坎德爾的海蝸牛實(shí)驗(yàn)表明神經(jīng)元之間的突觸連接強(qiáng)度和學(xué)習(xí)和記憶行為相關(guān)。這個(gè)發(fā)現(xiàn)對(duì)于我們理解記憶的神經(jīng)機(jī)制有著重要的意義,也為未來(lái)治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病提供了新思路。

摘自獨(dú)立學(xué)者,作家,藝術(shù)家靈遁者書籍《探索生命》。
《探索生命》為靈遁者科普四部曲之一,其他三本為《變化》,《見微知著》,《重構(gòu)世界》。為靈遁者必讀書籍。