生物行移动版

在科幻片《盗梦空间》中，男主角潜入他人梦境企图窃取商业机密并植入虚假记忆。然而，一项发表在《自然·神经科学》（Nature Neuroscience）上的研究显示，在睡眠中植入虚假记忆并非天方夜谭。

法国国家科学研究中心（CNRS）的科学家们发现，小鼠能够回忆起在睡眠时建立的人造记忆。这项研究揭示了特定神经元——位置细胞（place cells）与空间定位的直接关联。位置细胞是大脑“内部GPS”的重要组成部分，其发现者约翰·奥基夫（John O'Keefe）因此获得了2014年诺贝尔生理学或医学奖。

“这项研究表明，在睡眠状态的潜意识中可以改写空间记忆，”纽约大学的神经学家久尔吉·布扎基（György Buzsáki）评论道，“这就像是一个奇迹。”

在操纵记忆之前，CNRS的卡里姆·本舍纳内（Karim Benchenane）等人首先对小鼠海马体进行了研究。他们鉴定了小鼠处于特定位置时激活的位置细胞，并记录了小鼠在该位置花费的平均时间。

随后，研究人员建立了一套特殊的脑-机接口系统。当上述位置细胞自发激活时（无论是清醒状态还是睡眠状态），系统会自动对前脑内侧束（medial forebrain bundle）进行电刺激。前脑内侧束与奖赏感知有关，刺激这一区域会导致多巴胺神经递质的释放，模拟小鼠获得食物或其他奖励时的情况。研究中的小鼠分为两组：一组在清醒时接受这种刺激，另一组则在睡眠时接受刺激。

结果显示，将特定位置细胞与奖赏刺激关联起来，会使小鼠在相应位置多花五倍的时间。而在睡眠期间建立这种关联后，小鼠醒来后更倾向于直接跑到相应位置。“动物有目的地跑到那个位置，就好像它们想起那里会有奖励一样，”本舍纳内解释道。

此前，人们认为睡眠阶段的位置细胞活性是动物在重温清醒时到过的地点。“科学家们推测，清醒时的经历会在睡眠阶段重新激活，而这项研究对此提供了明确的支持，”伦敦大学学院的行为神经学家凯特·杰弗里（Kate Jeffery）指出。

当动物清醒时，位置细胞的激活与动物所处的位置有关。然而，此前很难直接将位置细胞激活归因于大脑对具体地点的呈现。睡眠状态的大脑只是在进行回放和重温，本舍纳内等人通过研究这一时期的位置细胞活性，将位置细胞激活与空间导航直接关联起来。这项研究也证明，睡眠状态下位置细胞激活所传达的空间信息与清醒状态相同。与此一致的是，最近有研究表明空间记忆可以在睡眠期间得到加强。

“这是首次在睡眠状态成功操纵记忆，”布扎基说，“这项研究支持了一个上百年的观点：在大脑中植入错误的记忆是可行的。”

原文摘要：海马位置细胞群被认为支持认知地图，其在睡眠期间的再激活被认为参与空间记忆巩固。通过在睡眠期间由位置细胞尖峰触发颅内奖赏刺激，我们诱导了明确的记忆痕迹，导致朝向位置野的目标导向行为。这表明睡眠期间位置细胞的活动仍然传达相关的空间信息，并且这种活动对导航具有功能意义。