郭爱克：期待记忆科学能够做出贡献

　　11月11日至15日，第二十二届中国国际高新技术成果交易会将在深圳举行。本届高交会以“科技改变生活、创新驱动发展”为主题，总展览面积超过14万平方米，有3000多家海内外展商、近万个项目参展，各项活动将超过140场。中国科学院院士，中国科学院神经科学研究所研究员，中国科学院生物物理研究所研究员郭爱克出席并演讲。

　　以下为演讲实录：

　　郭爱克：各位在座的嘉宾，非常荣幸在这和大家谈谈最近的脑科学的一些进展，我本人是从事脑科学研究的工作者，大家都知道我们经常会谈论什么东西就忘了，什么什么东西就找不到了，这都是大脑的记性问题，忘性问题，为什么有的人记性很好？为什么我们会忘？这是脑科学当中最大的问题，脑科学面临的问题就是人类怎么记住，怎么预测，怎么做抉择，今天想跟大家分享一下最近国际上关于记忆研究的一些重要进展。

　　我们人类大脑是零星的家园，它集智慧直达成，集大成之智慧，什么是脑科学？脑科学是探索智慧本质，及其规律的大科学领域，它不是小科学，什么是类脑智能呢？我们讲类脑智能和人工智能略微有点差别，类脑就是要受脑启发的智能，就是求所，在原理上类脑，在行为上似人的道法自然的智能。

　　我们人类大脑是非常宏大的，宇宙最复杂的智能系统，有诗人讲脑比天恢弘，若将两相并，脑中有天空，君亦在其中。人类经过了漫长的演化，大脑的体积、大脑的细胞数、大脑的重量，从鱼一直到人类大脑非常重要的进化过程。我们人类大脑有多大？有多么复杂？它有100亿的神经元，1000亿的神经胶质细胞，它们加起来是10倍于现在的银河系，100万亿的突触连接，脑是非常复杂的，大脑脑神经纤维总长度18万公里，可绕地球4周。（大脑当中它的重要组成部分是细胞到神经元，神经元是非常复杂的结构，但是它有三部分组成，这是它的树突，手心是包体，臂就是轴突，大脑当中有很多有趣的故事。大脑跟神经元之间并不是原生相同的，他们靠得很近，靠着纳米尺度的连接，但是中间有空隙，这个空隙是纳米尺度的，1纳米，正是因为这个纳米尺度的空隙，正是因为大脑之间的信息流通，才形成我们现在多种功能的可塑性。这是简要的结构，有突触后的神经元，突触后的神经元。大脑还有一种结构叫做电突触，两个神经元之间他们可以有物质交换，有信息交流。回忆起来我们国家两千多年前伟大的诗人屈原有一个天问，他问了173个问题，在那个时间人们是无法回答的，但是屈原当时的年代也没有问到，我们中国在探讨宇宙的时候，我们有一个天问一号，这是非常大智慧的计划，大脑在之前1619年德国的天文学家开开普勒曾讲宇宙是和谐的，而且我们现在也知道大脑在演奏一个，从天问现在到脑问，美国科学杂志125周年的时候，2005年发表125个科学问题，其中有很多与脑科学有关的，就是我今天讲的主题，智力、记忆是怎么存储又怎么回忆的？

　　诺贝尔奖获得者kandel而说记忆是让我觉得不可思议的，试想一下，你可以随意回想起在遥远的过去所发生的事情。我有一次跟我的同事在日本开会的时候我和我的同事几乎搞了一天半的时间，我们想不起这个科学家的名字，但是突然一瞬间这个名字就出来了，这就告诉我们大脑的记忆是什么机制，我们为什么找不到它？后来我们又突然找到它。什么是记忆呢？一般说来记忆就是利用过去为现在或将来服务的能力，在一定意义上讲人类大脑就是演化和选择的历史留下的记忆，记忆告诉我们，你是谁，你从哪里来，你到哪里去，所以铭刻过去，梦想未来，这就是人生。在记忆研究当中，著名的科学家巴浦洛夫大家一定知道，记忆可以留痕吗？无希腊的哲学家讲一个人不可能第二次跳入同一个河流当中，也是讲的不可逆，没有人可以第二次跳入同一个河流，时间不可以反演，记忆可以留痕吗？记忆藏在哪里？可以找到它吗？所以研究记忆当中，可以追溯到古希腊的柏拉图，20世纪科学家开始定义什么叫做认知记忆，他认为经过一段刺激当中在大脑当中发生的物理变化，这个变化可以回忆起过去。但是怎么研究？美国有一个科学家拉施里花了30多年的时间拼命想找记忆，最后他找不到大脑哪个脑区负责特定的记忆，最后得出结论大脑的记忆是分布式的，各个部分都参与这个记忆，你损害的程度与你损害的程度有害，没有一个特定的部位，后来把的学生说两个神经元之间共同兴奋连接就会加强，我们把它叫做赫伯学习律。

　　我想讲最近的重要进展，哺乳动物有一个海马区是智慧的源泉，那里编码空间位置等等找到了记忆的印迹，这就是它找到了小老鼠巩固记忆的区域，粉红色找到自己印记的痕迹，科学家沿着这个思路做了很多的深入研究，现在怎么定义？对于过去的经验和经历离线持续的神经表征，但是印迹还不是记忆，它给记忆的回忆提供了物理条件，它们做了很多的工作，比如说如何把一个负责印记记忆细胞毁损这个记忆会丧失，如果没有外部数的条件下，印迹细胞可以生成新的记忆，我们把这个叫做虚假记忆，这都是最近人们做到的，比如说记忆可以无中生有，这个研究使我们认识到以前争论很多的人类大脑有没有祖母细胞，这是一群概念细胞构成的祖母细胞，如果只是一个细胞，你在大海中捞不到这个细胞的。什么细胞可以有印迹呢？有的神经元它的轴突长了很多的结构，我们叫做树突肌，如果在条件比较好的情况下，会密集生长，如果条件不好在黑暗中生活就不行，我们中国学者在研究这方面，在国际上曾经是很领先的，上海脑所的老所长张香同曾经是国际上第一个认识到树突和树突肌在脑功能当中的作用，这些记忆的主要表现是什么？记忆的研究表明细胞损毁了，应该损害记忆，如果对这个细胞加以兴奋可能会生成新的记忆，记忆形成是靠竞争实现的，哪些细胞具有竞争性强的，它记忆强，这些研究会告诉我们大脑当中印迹目前来讲在深入研究，这些事实也告诉我们，早期人们想从宏观的程度了解印迹记忆的话，没有做到是因为他们没有在细胞水平和分支水平。现在国际上研究印迹细胞的学者，原来是得诺贝尔奖是免疫学得劲的，现在他在印迹研究当中在国际上是很领先的，是利根川进，他有一个讨论，脑科学和类脑的研究本身来讲是互补的，是双赢的，一方面脑科学可以给研究印迹细胞的研究提供它的研究思路，构造他们的深度学习网络等等的研究，反过来他们也会给脑科学提供新的实验事实来证明这个问题，记忆的问题是很吸引人的，无论是对认知科学、脑科学等等我觉得都是非常重要的。

　　我们国家现在对脑科学和记忆的研究是非常重视的，最后我有一个结束语，就是记忆的研究关乎我们每个人或者将来你都要老，我们问人类怎么样才能够排除老年痴呆的定时炸弹，70、80岁自己忘了，这个定时炸弹怎么排除？期待记忆科学能够做出他们的贡献，谢谢大家。

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