T他对记忆的研究一直是科学中一个陌生的前沿领域。在20世纪50年代，密歇根大学的一位不知名的心理学教授James McConnell成为头条新闻，最终成为了一个名人——通过对淡水扁虫(planaria)的一系列实验。这些蠕虫着迷麦康奈尔不仅因为他们,他写道,“真正的突触的神经系统类型”,还因为他们有“巨大的再生能力……在最好的条件下可能(蠕虫)切成多达50块”与每个部分再生成一个完整的,完整的有机体。”
在早期的实验中，麦康奈尔训练了蠕虫阿拉巴甫洛夫通过将电击与闪光配对。最后，虫子们独自退缩到光里。当他把虫子切成两半时，有趣的事情发生了。这条蠕虫的一半的头部长出了一条尾巴，可以理解的是，它还保留着受过训练的记忆。然而，令人惊讶的是，长了头和大脑的尾巴也保留了训练的记忆。麦康奈尔想知道，如果无头蠕虫可以重新长出记忆，那么这些记忆储存在哪里。如果记忆可以再生，他能转移吗?
麦康奈尔的作品最近经历了某种复兴。
可能瑞典神经生物学家霍尔格·海登（Holger Hydén）在20世纪60年代提出，记忆储存在神经元细胞中，特别是RNA中，RNA是一种信使分子，它接受DNA的指令，并与核糖体连接以生成蛋白质，而蛋白质是生命的组成部分。McConnell对Hydén的工作产生了兴趣，他通过将经过训练的涡虫的一部分移植到未经训练的涡虫的身体上，试图测试一种他称之为“记忆RNA”的推测性分子。他的目标是将RNA从一种蠕虫转移到另一种蠕虫，但由于难以让移植物粘附，他转向了“更壮观的组织转移类型，即‘食人吞食’。”Planaria是食人动物，因此McConnell只需将经过训练的蠕虫混合并喂给未经训练的同龄人。（Planaria缺乏能完全分解食物的酸和酶，因此他希望一些RNA能整合到食用蠕虫中。）
令人震惊的是,麦克康奈尔报道吃受过训练的蠕虫能让未受过训练的涡虫学习。在其他实验中，他训练涡虫在迷宫中奔跑，甚至开发出一种从训练过的蠕虫中提取RNA的技术，以便将RNA注射到未训练过的蠕虫中，努力将记忆从一种动物传递给另一种动物。最终，在1988年退休后，麦康奈尔从人们的视野中消失了，他的作品作为一个奇怪但具有警示意义的故事，被归入教科书的侧边栏。许多科学家简单地认为，像涡旋虫这样的无脊椎动物是无法训练的，这使得麦康奈尔的工作很容易被驳回。麦康奈尔还在自己的杂志上发表了一些研究成果，《寄生虫文摘》除了科幻幽默和卡通之外。因此，人们对试图复制他的发现没有多大兴趣。
尽管如此，麦康奈尔最近的工作有经验的塔夫茨大学专门研究肢体再生的生物学家迈克尔·莱文（Michael Levin）等创新科学家开始了一种复兴，他已经复制他的平面迷宫训练实验的现代化和自动化版本。莱文从一条蚯蚓身上剪下尾巴，射杀了一只蚯蚓后，这种涡虫本身也受到了新的欢迎生物电水流通过切口，刺激蠕虫重新长出另一个头来代替它的尾巴(这为莱文赢得了“年轻的弗兰肯斯坦”的可爱绰号)。莱文还向太空发射了15个蠕虫碎片，其中一个返回奇怪的是，它有两个头（“很明显，”莱文和他的同事写道，“在清水中再次截肢这种双头蠕虫，再次导致双头表型。”）
David Glanzman，洛杉矶加利福尼亚大学的神经生物学家，有另一个有希望的研究项目，最近引起了一个让人想起麦康奈尔记忆实验的和弦，尽管不是Glanzman，他的实验室主要是用海兔，神经科学中的宠儿软体动物，因为它的神经系统相对简单。（也被称为“海兔”，海兔是一种巨大的、墨色的海蛞蝓，翅膀波浪起伏、皱折。）
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2015年，格兰兹曼正在测试教科书上关于记忆的理论，该理论认为记忆储存在突触中，神经元之间的连接。他的团队试图在海兔身上创造和抹去记忆，他们定期地施以温和的电击，以训练这种软体动物延长反射时间。在这种反射中，一旦接触，它就会缩回虹吸管，即鳃和尾巴之间的一根小小的呼吸管。在训练之后，他的实验室见证了感觉神经元和触发虹吸撤退反射的运动神经元之间新的突触生长。在训练之后，这些神经元之间增加的连通性似乎证实了记忆储存在突触连接中的理论。Glanzman的团队试图通过拆除神经元之间的突触连接来消除训练的记忆，果然，蜗牛随后表现得好像它们已经失去了记忆，进一步证实了突触记忆理论。在Glanzman的团队对蜗牛进行“提醒”电击后，研究人员惊讶地发现，神经元之间的不同的、更新的突触连接正在生长。然后，这些蜗牛再次表现出似乎还记得它们之前似乎已经忘记的敏感训练。
格兰兹曼认为，如果记忆通过这种主要的突触变化得以持续，通过训练产生的突触连接已经消失，并且完全不同，新的连接已经取代了它们的位置，那么也许记忆毕竟并没有真正储存在突触中。这个实验似乎有点不对劲美丽心灵的永恒阳光，这是一部电影，在这部电影中，前恋人试图忘记对方，却经历了一个有问题的过程，删除了一个人的记忆，但显然没有达到无法回忆的程度。这对恋人都在内心深处隐藏着一个最终在蒙托克相遇的计划。这部电影在某种程度上暗示，记忆永远不会完全消失，它总是有可能回到过去，甚至回到那些似乎早已被遗忘的人和地方。
B但是，如果记忆不是储存在突触连接中，那么它们储存在哪里呢?格兰兹曼不受欢迎的假设是，它们可能存在于神经元细胞的细胞核中，在那里，DNA和RNA序列构成了生命过程的指令。DNA序列是固定不变的，所以生物体的适应性主要来自于柔软性后生机制，调节基因表达以响应环境线索或压力的过程，有时涉及RNA。如果DNA是印刷的乐谱，RNA诱导的表观遗传机制就像是即兴剪切和排列，可能引导学习和记忆。
也许记忆存在于由RNA引起的表观遗传变化中，RNA是一种改进分子，它为生命中基于蛋白质的适应打分。Glanzman的团队回到他们的海兔，训练它们两天来延长虹吸撤退反射。然后他们解剖它们的神经系统，提取与形成训练记忆有关的RNA，并将其注射到未经训练的海兔体内，一天后测试它们的学习能力。Glanzman的团队发现，来自训练有素的捐献者的RNA可以诱导学习，而来自未经训练的捐献者的RNA则没有效果。他们把记忆从一种动物转移到另一种动物，模糊但确定，他们有强有力的证据表明，RNA是记忆转移的媒介。
Glanzman现在认为突触对于记忆的激活是必要的，但是记忆是通过表观遗传的变化编码在神经元的核中。“这就像一个没有手的钢琴家，”Glanzman说。“他也许知道如何弹奏肖邦，但他需要用手来锻炼记忆。”
塔夫茨大学艾伦发现中心科学家道格拉斯·布莱克斯顿（Douglas Blackiston）研究了昆虫的记忆，他的工作描绘了类似的画面。他想知道一只蝴蝶是否还记得它作为毛毛虫的生活，所以他让毛毛虫闻一闻乙酸乙酯的气味，然后轻微电击。在获得对乙酸乙酯的厌恶后，毛毛虫化蛹，并在几周后成为成年蝴蝶后，对其厌恶训练的记忆进行测试。令人惊讶的是，成年蝴蝶还记得，但怎么记得呢？在蜕变成蝴蝶之前，整个毛虫变成了细胞质汤。“重建是灾难性的，”布莱克斯顿说。“毕竟，我们正从一个爬行机器转向一个飞行器。不仅是身体，而且整个大脑都必须重新布线。”
很难研究化蛹过程中到底发生了什么在活的有机体内，但有一部分毛虫神经元可能存在于所谓的“蘑菇体”中，这是一对参与嗅觉的结构，许多昆虫都位于触角附近。换句话说，一些结构仍然存在。“这不是汤，”布莱克斯顿说。“嗯，也许是汤，但它很粗。”在化蛹过程中，神经元几乎完全被剪掉，剩下的少数神经元与其他神经元断开连接，在这个过程中，它们之间的突触连接被溶解，直到它们在蝴蝶脑的重塑过程中与其他神经元重新连接。和Glanzman一样，Blackiston采用了手的类比：“就像一小群神经元握着手，然后放手四处移动，最后与新大脑中的不同神经元重新连接。”如果记忆存储在任何地方，Blackiston怀疑它存储在蘑菇体内的神经元子集中，唯一已知的从毛虫到蝴蝶的携带物。
最后，尽管它对记忆科学进行了异想天开的讽刺，永恒的阳光可能无意中发现了一个正确的前提。Glanzman和Blackiston不仅相信他们的实验为阿尔茨海默症患者带来了希望的消息，而且还可能修复受损的神经元，至少从理论上说，在适当的RNA的引导下，这些神经元可能会找到找回丢失记忆的方法。
马可·阿尔塔米拉诺是新奥尔良的一位作家，也是时间、技术和环境:一篇关于自然哲学的文章. 在推特上关注他@marcosien.
这篇经典的事实如此浪漫的帖子最初发表于2019年12月。
