*本文为「三联生活周刊」原创内容
文｜袁越
听过磁带的人都知道，一定要把磁带底面的写保护装置敲掉，否则很容易因为误操作而把珍贵的原始录音抹去。但是，人类的记忆功能却基本上没有这个问题，这是为什么呢？
一个简单的解释是：不同的记忆储存在不同的地方，所以才不会混淆。但人脑需要储存的信息太多了，而且所有的信息都需要先被海马体（hippocampus）处理过之后才能永久储存，而海马体是一个体积仅有2～3立方厘米的微小组织，如此多的神经信号在这么小的一块地方进进出出，如何才能保证不串台呢？这就要从睡眠开始说起了。
我们每个人在白天清醒的时候都会经历很多事情，这些事情会以神经元的不同连接方式而被暂时储存在大脑的相关部分，比如关于视觉的信息暂时储存在视觉中枢，关于听觉的信息暂时储存在听觉中枢，等等。晚上睡觉的时候，这些暂存记忆会像放电影那样在海马体里依次过一遍，由海马体负责把不同来源的信息整理成不同的文档，比如把饭局上吃过的菜和饭局上听到的八卦故事放到一起，或者把这些八卦故事按照重要性进行排序。之后，海马体会把经过处理的信息分发到大脑的皮层，在那里永久储存起来。
不仅如此，海马体还会重播前几天发生过的事情，通过这种方式加深对重要事件的记忆。换句话说，以前的旧记忆和今天的新信息会在同一个脑区进行重播，大脑是如何把它们区分开的呢？
美国康奈尔大学（Cornell University）的一群科学家决定研究一下这个问题。他们发现小鼠在睡觉时眼睛会微微睁开，这让他们得以观察到小鼠的瞳孔会不断地先慢慢缩小再逐渐恢复原状，每个回合大约持续一分钟。科学家们测量了小鼠的脑电波，发现大部分信息重播发生在瞳孔缩小的时候，于是他们猜测瞳孔的大小和记忆的形成有可能存在某种联系。
掌握了这个规律之后，科学家们决定利用“光遗传学”（Optogenetics）技术干扰小鼠的信号重播过程，以此来抹去小鼠对当天发生的事件的记忆。具体来说，科学家们先通过转基因的方式把一种光敏蛋白引入小鼠的脑神经元内，这种蛋白对特定波长的光敏感，于是科学家们可以用光来操控小鼠神经元的活动。
接下来，科学家们用迷宫训练这些经过基因改造的小鼠，直到它们记住了通往美食的路线。通常情况下，这些小鼠第二天仍能记住这条路线，但如果它们在瞳孔缩小时被光照干扰了信号重播过程，第二天醒来后就记不住路线了。相反，如果干扰发生在瞳孔放大时，这些小鼠仍能记住昨天刚刚学会的那条路线，但却会忘掉几天前学会的技能。
研究人员把实验结果写成论文，发表在2025年1月1日出版的《自然》（Nature）杂志上。论文作者认为，这个结果说明小鼠是在睡眠的不同时段分别处理当天的新信息和几天前已经储存好的旧信息。换句话说，小鼠通过分时段重播的方式避免了新信息和旧信息的混杂，以此来防止旧信息被意外抹去。
虽然这个结果来自小鼠，但人类很可能采用了同一种模式，因为记忆是一种非常古老的神经功能，所有的哺乳动物应该都差不多。事实上，人工智能网络也是模仿人类大脑而搭建起来的，或许算法工程师们也可以借鉴这个方法来防止电脑数据意外丢失。
排版：球球 / 审核：雅婷
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