（来源：科普中国）

转自：科普中国

如果可以删除一段让你痛苦不堪的记忆，你愿意吗？也许是一次失败的感情经历、一场挥之不去的灾难，或是某句令你羞耻的评价。许多影视作品早已大胆设想，通过一些科技手段可以清除记忆。

过去，人们常把记忆比作录像带，一旦写入，就静静躺在那里，等待我们某天取用。但近年来的研究却不断揭示，记忆远没有我们想象得那样稳定或牢固。事实上，每一次回忆，都会让那段记忆变得活跃，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”。

记忆真能被删除或修改吗（图片来源：作者使用AI生成）

有科学家发现，如果在记忆再巩固的过程中对其进行干预，比如施加药物、刺激大脑或重新编码情绪信息，就有可能削弱记忆的情绪强度，甚至重塑它本身的内容。

光遗传学打开操控记忆之门

那么，科学家是如何找到记忆，又如何实现对其激活、操控甚至修改的呢？这背后的关键技术之一，叫做光遗传学。

光遗传学是一种用如光敏蛋白等光控元素调控神经元活动的技术。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蛋白质。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抑制，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《自然》（Nature）发表了一项划时代的实验：他们成功地在小鼠大脑中标记并控制了一段具体的记忆。

研究人员将一种经过特殊设计的病毒载体注入小鼠脑中一个名为齿状回的区域，这是与空间和情境记忆密切相关的重要脑区。这个病毒携带了一种名为光敏蛋白 ChR2 的基因，它能让神经元在接收到蓝光照射时被激活。为了确保只有在特定时刻活跃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，它会在神经元活跃时启动，从而精准标记出那些在特定记忆形成时参与工作的细胞。当小鼠处于四环素类抑制剂关闭状态时，研究者在一个陌生环境中对其施加轻微电击。这段经历会在小鼠大脑中形成一个带有恐惧情绪的记忆，同时与之相关的神经元群也被成功标记。

随后，科学家将小鼠带回另一个本来安全的环境，通过头骨中植入的光纤装置，向齿状回中标记过的神经元投射蓝光。这一光刺激立刻激活了电击记忆。尽管在这个环境中没有任何威胁，小鼠仍然在接受光照后表现出明显的僵直反应，表明它们的大脑回忆了那段并不存在于此环境中的恐惧经历。

这一实验首次证实，仅仅激活与特定记忆相关的神经元群，就足以诱发该记忆的行为表达。而且更重要的是，这种行为是可控的、可重复的，并且是环境依赖的——光刺激只在特定时间激活记忆，其它时候小鼠行为如常。

还能伪造记忆？

——人工记忆植入实验

如果说打开记忆的开关已经令人惊叹，那么，植入一个从未发生过的记忆，听起来就几乎是科幻小说的情节。但在 2014 年的研究中，的确让这个概念成为现实。

研究者首先将小鼠放入一个从未受电击的环境 A 中自由探索，此时齿状回中活跃的神经元被标记上光敏蛋白。由于当时小鼠未受到任何负面刺激，这段记忆本应是中性的。

第二天，小鼠被放入一个完全不同的环境 B 中，并在这个过程中通过光刺激重新激活环境 A 的记忆神经元，同时施加电击。也就是说，小鼠的大脑此刻同时经历了“正在想起环境 A ”与“此时正在受伤”的双重输入。

后续，当小鼠被带回环境 A 时，尽管它从未在这个地方受过电击，但它表现出了强烈的恐惧冻结反应。研究者成功地在神经层面上制造了一段不存在的恐惧回忆，即所谓虚假记忆的植入。

为了确认这段虚假记忆写进了大脑，研究人员不仅观察了行为表现，还进一步做了神经成像分析。结果发现，虚假记忆激活了与真实记忆相同的下游脑区，尤其是情绪处理核心——杏仁核。此外，小鼠在想起这段虚假记忆时，其大脑中即时早期基因的表达模式与真正的电击回忆高度相似。

换句话说，无论是对外在环境的行为反应，还是对内在神经网络的激活方式，这段伪造的记忆几乎与真实记忆无异。

总结

尽管这些成果目前仍局限于啮齿类动物，但它们提示我们，大脑的记忆编辑器并非遥不可及。我们或许可以想象一个未来，在那里，伤心的记忆不再只能遗忘，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

本片为科普中国·创作培育计划扶持作品

出品丨中国科协科普部

监制丨中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

作者丨Denovo科普团队（褚宏伟博士 湖南师范大学硕士生导师）

审核丨詹丽璇 广州医科大学附属第二医院神经内科教授

策划丨符思佳

责编丨符思佳