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心灵的未来 记录记忆
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不幸的是，HM（亨莫）在2008年去世了，享年82岁，这时科学仍未能带来可以给他提供便利的震惊世界的发现：我们无法制造出人工海马体，然后把记忆植入他的大脑。这些东西近乎科学幻想，但维克森林大学和南加州大学的科学家们在2011年创造了历史，他们记录下老鼠的记忆，并把它转换为数字形式储存在电脑里。这是一种原理性证明实验，他们的工作表明，下载记忆的梦想有一天也许会成为现实。
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最初，把记忆下载到大脑中的想法本身看起来都近乎痴人说梦，因为我们看到，记忆的产生涉及对不同感觉经验的加工，然后储存在位于新皮层和边缘系统的多个区域。但我们从HM的病例中看到，所有记忆都要经过同一区域，才能转化为长期记忆，这就是海马体。这个研究小组的带头人，南加州大学的西奥多·伯杰（Theodore Berger）博士说：“如果我们无法从海马体中得到答案，那么从其他地方肯定也无法得到答案。”
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维克森林大学和南加州大学的科学家们首先对大脑扫描数据进行观察，他们发现在老鼠的海马体中至少有两组神经元，分别称为CA1（海马1）区和CA3（海马3）区，在老鼠学会新技能时它们之间发生信息交换。科学家们训练老鼠按顺序按下两个键，然后可以喝到水，他们研究了相关发现，并试图解开其中的信息。但最初的结果令人迷惑，因为这两组神经元之间的信号似乎没有规律可循。但在监测这些信号上百万次之后，他们最终明确了哪些电输入对应哪些电输出。他们在老鼠海马体中植入探针，以此记录下老鼠学会依次按下按键时CAl区和CA3区之间的信号。
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之后，科学家为老鼠注射了一种特殊的化学品，使老鼠忘记已经学会的技能。最后，他们把记录下的记忆重新植入同一只老鼠的大脑。令人惊奇的是，有关这项技能的记忆又恢复了，这只老鼠可以成功地实施原先的技能。从本质上讲，他们制造了一个具有复制数字记忆能力的人工海马体。伯杰博士说：“打开开关，动物就能获得记忆；关上它，记忆就消失了。这是非常重要的一步，因为把所有片段整合在一起，这还是第一次。”
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美海军作战部对这项研究提供了资助。作战部部长办公室的乔尔·戴维斯（Joel Davies）说：“用植入的方法增强人的能力，这种技术已经上路了。实现它只是时间问题。”
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由于重任在肩，这个研究领域的发展十分迅速，这毫不奇怪。2013年，又出现了另外一项突破，这次是在麻省理工学院。科学家们不仅实现了在老鼠的大脑中植入普通记忆，而且实现了植入虚假记忆。这意味着，有一天，有关未发生过的事件的记忆也可以植入人的大脑，这对教育和娱乐等领域来说有着深刻的影响。
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麻省理工学院的科学家使用了一种叫做光遗传学的技术（我们会在第8章继续讨论这项技术），它可以对特定的神经元进行照射，使其激活。利用这种强大的技术，科学家能够识别出对特定记忆而言是哪些特定的神经元在起作用。
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比如说，一只老鼠进入房间，然后被电击。我们可以分离出承受这个痛苦记忆的神经元，并通过分析海马体把它记录下来。然后，把这只老鼠放进一间完全不同的房间里，它在那里绝对安全。打开光源照射在光纤维上，我们就可以用光遗传学技术激活那次电击的记忆，老鼠会做出恐惧的表现，而这个房间却是完全安全的。
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麻省理工学院的科学家用这种方法不仅实现了植入普通记忆，而且可以植入从未发生过的事件的记忆。将来有一天，负责教学的人可以用这项技术训练工人，把有关新技能的记忆植入他们的大脑，而好莱坞也可以开发出完全不同的娱乐形式。
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心灵的未来 人工海马体
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目前，人工海马体还处在原始阶段，每次只能记录下单个记忆。但这些科学家计划提升人工海马体的复杂性，使其能够储存多种记忆，可以应用于不同动物，最后达到可以记录猴子的记忆。他们还计划把这项技术无线化，用微弱的无线电取代导线，这样就能遥控下载记忆，而不必把笨重的电极植入大脑。
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由于海马体关系到人类记忆处理的方方面面，科学家们认为，人工海马体在治疗中风、痴呆、阿尔茨海默氏症，以及其他一系列涉及大脑该区域损伤或恶化的症状方面有非常大的潜力。
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当然，要实现这一点还要越过很多障碍。虽然自HM的病例以来我们对海马体有了许多了解，但它仍然像一个黑匣子，它的内部工作机理基本上还不为人所知。因此，我们无法从零开始建构记忆，只能在完成处理与一项任务相关记忆之后，把这个记忆记录下来，然后进行重现。
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心灵的未来 未来的方向
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研究灵长类动物，尤其是人类的海马体会更加困难，因为他们的海马体更大更复杂。第一步是绘制精细的海马体神经图。这需要把电极放到海马体的各个部位，记录下不同区域间不断交换的信号。这样，我们就能构建在海马体中连续运行的信息流。海马体主要包括四个部分，从CA1～CA4（海马1区至海马4区），科学家必须记录下在它们之间进行交换的信号。
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第二步是让受试者执行某种任务，然后由科学家记录下在海马体各区域流过的脉冲，从而记录下记忆。例如学习某项技能的记忆，比如从一个铁环中间跳过，会在海马体中引起电活动，我们可以记录下这种活动，并对它进行细致地分析。然后，我们就能得到一部何种记忆对应何种海马体信息流的辞典。
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最后是翻录这个记忆，把这种电信号通过电极传递给另一个受试者的海马体，以观察这个记忆是否上传成功。受试者可以用这种方式学会从铁环中跳过，虽然它自己之前并没有这么做过。如果成功，科学家就会逐渐建立起包含各种具体记忆副本的图书馆。
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最终过渡到人类记忆的研究可能要几十年的时间，但我们可以预见那时会是怎样一种情景。未来，我们可能会专门聘请一些人为我们制造某种记忆，比如一个奢侈的假期或一场虚构的战争；可能会把纳米电极植入大脑的不同部位，以记录记忆。这些电极一定十分微小，它们不会影响记忆的合成。
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从这些电极中输出的信息会通过无线的方式发送到计算机，并进行储存。之后，希望获得这些记忆的受试者可以把同样的电极植入他自己的海马体，这样这个记忆就植入了他的大脑中。
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（当然，这个想法还有其复杂之处。如果我们要植入的是有关身体活动的记忆，比如武术，那么我们就要面对“肌肉记忆”的问题。举例来说，我们走路时，我们不会有意识地去思考先迈哪条腿。由于我们经常走路，而且从小就开始走路，它已经成了我们的第二天性。这说明，控制腿走路的信号可能并非完全来自海马体，还有可能来自运动皮层、小脑和基底神经节。未来，如果我们希望植入有关运动的记忆，科学家还要研究记忆用什么方式存储在大脑的其他部位。）
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