让记忆植入和夺魂咒成真，这或许是神经科学最科幻的技术撰文比邻星R走进了一间蓝色的

撰文比邻星
R走进了一间蓝色的屋子，他没有特别的任务，只需要记下自己曾来过这里。

文章图片
这不是什么难事，简单踱步后， R离开了蓝屋。他的下一个目的地是红色的房间。
红屋和蓝屋一样空荡，可跨入第一步， R就觉得有些不对劲。脚底酥酥麻麻，好像浑身通了电，这很不舒服。忽然，他的头顶照下了一束光，一切都不一样了。他觉得自己瞬间回到了蓝屋，他不断问自己——这里到底是什么颜色的房间？

文章图片
光灭了， R的眼前又是红色的墙壁，地板也变回了舒服的样子。没有电流，没有痛苦。还剩最后一个任务，再次走回没有危险的蓝屋。可当R推开蓝屋的大门时，脑海中突然涌出了一些可怕的回忆。他记起这里的地板让人难受，于是一动不动地站在了门口……
显然， R被植入了一段错误的记忆。有电流的是红屋，但在R的记忆中，自己是在蓝屋被电击的。这是一段真实的故事，它发生于麻省理工的一间神经科学实验室，主角R是只老鼠。背后用到的技术，就是刚刚收获拉斯克奖的光遗传学。

文章图片
光遗传学领域的3位科学家获2021年拉斯克奖基础医学研究奖图/laskerfoundation.org
光为什么能篡改记忆？让我们先从自然界中一种简单而平凡的生物：绿藻说起。
当你用光照射绿藻时，它们会主动向光源方向移动，这一特性被称为趋光性。但绿藻是种单细胞生物，它们没有眼睛，又怎么能看到光呢？

文章图片
能感光的绿藻
图/YouTube@AlbertandMaryLaskerFoundation
秘密在细胞膜上。绿藻的细胞膜上有一些特殊的蛋白质，它们本质是种离子通道。当这个通道开启时，阳离子会流入细胞内，此时细胞将被激活处于兴奋状态。但这个通道设了一个门，就像我们可以刷脸或者刷指纹来开门，这道离子通道的门，刷的是“光” 。

文章图片
光敏通道要靠光激活
图/YouTube@AlbertandMaryLaskerFoundation
当某些波长的光照向蛋白，通道就会开启，细胞随之激活。换句话说，这种蛋白可以感应光，起到了眼睛的作用。它的学名叫通道视紫红质（ChR），我们暂且把它叫“绿藻的眼睛” 。

文章图片
通道视紫红质结构图图/WikiCommons
类似的感光蛋白也存在于你的视网膜中，但其他位置的神经元上没有。这能证实一件显而易见的事——假如你被蒙着眼，一道冷光照到腿上，你不会有任何感觉。因为腿上没有感光蛋白，所以你的腿不觉得自己变亮了。
但如果我们给腿部的某些细胞装上“绿藻的眼睛”呢？或者直接给脑子里的某些神经元装上？这就是光遗传学。
人的大脑中有860亿神经元，每个神经元平均能与上千个其他神经元连接。在错综复杂的网络中锁定某几根神经元的确太难了，比在凌乱的房间里找猫更难！科学家一直在尝试不同的方式，激活特定的神经元。

文章图片
大脑中的神经元错综复杂
naturevideo
由于神经元传递信号的方式有电信号和化学信号两种，他们首先想到的，自然是利用电流或者是特定的药物（起到神经递质的作用）来操控神经元。但这两种方式的弊端都很明显，电刺激足够快，但是一电就电一片，无法精准操控。药物要随着全身血液循环，不仅难以操控，而且起效有延迟。它们都不是最理想的方式。