T对记忆的研究一直是科学中最奇特的前沿领域之一。20世纪50年代，密歇根大学一位名叫詹姆斯·麦康奈尔的不知名心理学教授登上了新闻头条，并最终成为了一名名人——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，麦康奈尔训练了这些蠕虫一个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一种复兴。
也许。瑞典神经生物学家霍尔格Hydén在20世纪60年代提出，记忆储存在神经元细胞中，特别是在RNA中。RNA是一种信使分子，它接受DNA的指令，并与核糖体连接，制造蛋白质，构成生命的积木。麦康奈尔对Hydén的工作产生了兴趣，他通过将训练过的涡旋菌的部分移植到未训练过的涡旋菌的身体上，努力测试一种他称之为“记忆RNA”的投机分子。他的目标是将RNA从一种蠕虫转移到另一种蠕虫，但由于难以使移植物粘住，他转向了“更壮观的组织转移类型，即‘同类相食’。”Planaria是食人族，所以McConnell只需要把训练过的虫子混在一起，然后喂给那些没有训练过的同类。(涡虫缺乏能够完全分解食物的酸和酶，所以他希望一些RNA可以整合到吃东西的蠕虫中。)
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》，以及科幻幽默和卡通。结果，人们对试图复制他的发现没有太多兴趣。
尽管如此，麦康奈尔最近的工作有经验的这是一种复兴，由塔夫茨大学(Tufts University)专门研究肢体再生的生物学家迈克尔·莱文(Michael Levin)等创新科学家发起复制他的涡虫迷宫训练实验的现代化和自动化版本。涡虫本身也受到了新的欢迎，在莱文切下一条蠕虫的尾巴并射杀了一只生物水流通过切口，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(莱文和他的同事写道，“令人惊讶的是，在清水中再次切除这条双头蠕虫，再次导致了双头表型。”)
加州大学洛杉矶分校的神经生物学家大卫·格兰兹曼(David Glanzman)有另一个很有前途的研究项目，该项目最近引起了人们的共鸣，让人想起了麦康奈尔的记忆实验——尽管格兰兹曼的实验室主要研究的不是planaria，而是海兔，神经科学中最可爱的软体动物，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，游动时翅膀起伏不平。)
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。
如果记忆在这样重大的突触变化中仍然存在，通过训练出现的突触连接消失了，新的连接取而代之，那么，Glanzman认为，也许记忆并不是真的储存在突触中。这个实验看起来很奇怪美丽心灵的永恒阳光在这部电影中，前恋人试图忘记对方，他们经历了一个令人怀疑的过程，删除了一个人的记忆，但显然还没有到无法回忆的地步。这对恋人心里都藏着一个最终在蒙托克见面的计划。在某种程度上，这部电影表明，记忆永远不会完全消失，它总是有可能回到过去，甚至回到那些似乎被遗忘已久的人和地方。
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表观遗传机制在环境提示或压力下调节基因表达的过程，有时涉及RNA。如果说DNA是印刷乐谱，那么rna诱导的表观遗传机制就像即兴的剪切和排列，可能会引导学习和记忆。
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(Tufts University)艾伦发现中心(Allen Discovery Center)的科学家道格拉斯·布莱克斯顿(Douglas Blackiston)研究了昆虫的记忆，他的工作描绘了一幅类似的画面。他想知道蝴蝶是否能记得它作为毛毛虫的生活，所以他把毛毛虫暴露在乙酸乙酯的气味中，然后对它们进行轻微的电击。在对乙酸乙酯产生厌恶情绪后，毛毛虫化蛹，几周后成为成虫，研究人员对它们的厌恶训练进行了记忆测试。令人惊讶的是，成年蝴蝶居然记得——但是是怎么记得的呢?整个毛虫在变成蝴蝶之前就变成了细胞质汤。“这种重塑是灾难性的，”布莱克斯顿说。“毕竟，我们正在从一个爬行机器转变为一个飞行机器。不仅是身体，整个大脑都需要重新连接。”
很难研究化蛹过程中到底发生了什么在活的有机体内但是，有一种毛毛虫神经元子集可能存在于所谓的“蘑菇体”中，这是一对与嗅觉有关的结构，许多昆虫都位于它们的触角附近。换句话说，一些结构仍然存在。“这不是汤，”布莱克斯顿说。"也许是汤，但很厚实"在化蛹过程中，神经元几乎被完全修剪掉，剩下的少数神经元与其他神经元断开了连接，在此过程中，它们之间的突触连接被溶解，直到它们在重塑蝴蝶大脑的过程中与其他神经元重新连接。和Glanzman一样，Blackiston用手做了个比喻:“这就像一小群神经元牵着手，然后松开手，四处移动，最终与新大脑中的不同神经元重新连接。”如果记忆被储存在任何地方，Blackiston怀疑它储存在位于蘑菇体的神经元子集中，蘑菇体是唯一已知的从毛虫携带到蝴蝶的物质。
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，著有时间、技术和环境:一篇关于自然哲学的文章．在推特上关注他@marcosien．
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