在电影《天使爱美丽》中，主角是一位年轻古怪的女性，她试图让周围人的生活变得更美好。有一天，艾米丽在她的公寓里发现了一个生锈的旧锡盒，里面装着童年纪念品，这是几十年前一个男孩藏起来的。在追踪到物主布雷托多之后，她把他引诱到一个电话亭，在那里他发现了这个盒子。当他打开盒子，看到几颗弹珠时，突然之间，生动的影像涌入了他的脑海。接下来，布雷托多仿佛回到了童年，那时他在学校操场上拼命地往口袋里塞数百颗弹珠，而老师正对他大喊大叫，让他快点。
我们都有过这样的经历：一个看似微不足道的触发因素，一种气味、一首歌或一张旧照片，都能将我们带到另一个时间和地点。现在，一群神经科学家研究了一个引人入胜的问题：少数神经元能否触发完整的记忆？
在自然杂志上发表的一项新的研究中，来自麻省理工学院的一组研究人员首次表明，通过使用一种称为光遗传学的技术，仅用光刺激少数神经元，就有可能按需激活记忆。光遗传学是一种强大的技术，使研究人员能够通过短暂的光脉冲来控制基因改造过的神经元。
为了人工地开启记忆，研究人员首先着手识别当小鼠形成新记忆时被激活的神经元。为了实现这一目标，他们专注于大脑中称为海马体的部分，海马体以其在学习和记忆中的作用而闻名，尤其是在区分地点方面。然后，他们将编码光敏蛋白的基因插入海马神经元，使他们能够使用光来控制神经元。
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在光敏蛋白就位后，研究人员给小鼠植入了一个新的记忆。他们将动物放在一个环境中，在那里它受到了轻微的足部电击，引发了小鼠正常的恐惧行为：僵在原地不动。小鼠学会了将特定环境与电击联系起来。
接下来，研究人员试图回答一个重要的问题：他们能否人为地激活恐惧记忆？他们将光照射到海马体上，激活了参与记忆的部分神经元，动物表现出了明显的僵住反应。刺激神经元似乎触发了整个记忆。
研究人员进行了几项关键测试，以确认这确实是被回忆起的原始记忆。他们测试了具有相同光敏蛋白但没有电击的小鼠；他们测试了没有光敏蛋白的小鼠；他们还在与恐惧无关的不同环境中测试了小鼠。这些测试都没有产生僵住反应，这加强了光脉冲确实激活了旧的恐惧记忆的结论。
2010年，光遗传学被自然方法杂志评为年度科学方法。这项技术于2004年由斯坦福大学的一个研究小组引入，该小组由卡尔·戴瑟罗思领导，他是这项研究的合作者。光遗传学相对于传统的神经科学技术（如电刺激或化学试剂）提供的关键优势是速度和精确性。电刺激和化学物质只能以非特异性的方式改变神经活动，而且没有精确的时序。光刺激使得能够在毫秒时间尺度上控制一小部分神经元。
在过去的几年中，光遗传学为理解抑郁症、帕金森病、焦虑症和精神分裂症等脑部疾病的神经基础提供了深刻的见解。现在，在记忆研究的背景下，这项研究表明，有可能人为地刺激少数神经元来激活旧的记忆，在没有任何感官输入的情况下控制动物的行为。这意义重大，因为它为理解复杂记忆最初是如何形成的提供了一种新方法。
别担心植入记忆和精神控制，这项技术离应用于人类大脑还很遥远。然而，光遗传学临床应用的第一小步已经开始。例如，布朗大学的一个小组正在研究一种无线光学电极，它可以将光传递到人脑中的神经元。谁知道呢，也许有一天，我们不会像《暖暖内含光》那样用新技术来消除记忆，而是会通过短暂的光照疗程来进行记忆增强治疗。