你的脑中 有个“克林顿细胞”

      当不同内容的照片在受试者眼前逐一经过时,研究者们惊奇地发现那个被监测的细胞只对克林顿感兴趣。蜘蛛、蛇、雄鹿、埃菲尔铁塔、白宫、乔丹……即便希拉里都不能让这个细胞活跃起来,只有克林顿的出现才会使它不再保持沉默,兴奋不已。同样兴奋的还有研究者们,因为这个实验结果很有可能证实了一个在神经科学界备受争议、富有传奇色彩的假说———人大脑中存在“祖母细胞”。

     “失去”母亲的波特诺伊

     1969年,神经科学家杰瑞·莱特文在他的“感知与认识的生物学基础”课上讲了这样一则故事:

      在遥远的乌拉尔山脉有一位伟大但默默无闻的神经外科医生,名字叫阿卡赫·阿卡诺维奇。他深信人大脑中存在一类特殊的细胞,这类细胞能力超群,每一个都单独代表世界上的一个物体:一朵花、一把椅子、一块毛巾……都有与之相对应的花细胞、椅子细胞、毛巾细胞。他决心找到一些这样的细胞。很幸运,他确认出18000个只对母亲专一反应的细胞。他将所有的数据整理到一起,准备写篇论文。这时,倒霉蛋波特诺伊摇摇晃晃地走了进来,抱怨自己的妈妈总是唠唠叨叨。听到这些,阿卡诺维奇兴奋地搓了搓手,把波特诺伊带到实验台,并向他保证他的痛苦很快就会不在了。阿卡诺维奇小心翼翼地去除了波特诺伊脑中所有代表母亲的细胞,在其醒来后,他们之间发生了如下对话:

     “波特诺伊?”

     “嗯。”

     “你记得你妈妈吗?”

     “什么?”

     (阿卡诺维奇激动得几乎失控,声音开始颤抖)

     “你记得你爸爸吗?”

     “是的,当然。”

     “那么你爸爸跟谁结的婚?”

     (波特诺伊一脸茫然)

     “你记得有个人身穿红色外套,脚踩拖鞋在房子里走来走去吗?”

     “哦,当然。”

     “那是谁?”

      (沉默)

      “你记得你每星期四晚上都会吃的薄饼卷吗?”

      “味道好极了。”

      “那是谁做的?”

      (沉默)

      自此之后,波特诺伊“失去”了母亲,虽然她在斯德哥尔摩活得好好的,而阿卡诺维奇则想到了一个新的研究对象———祖母细胞。

      只对克林顿感兴趣的细胞

      七十年代,“祖母细胞”这个词开始出现在神经科学刊物上,如今,你可以在各种介绍神经科学和视觉的教科书中见到它的身影。

      几十年来,越来越多的视皮层区域被确定,尤其令人兴奋的是在猴子大脑中发现了专门处理脸部信息的区域———下颞叶皮层。但遗憾的是该区域内的细胞不够专一,对不同的脸都会做出反应,而且表现出对某部分特征最感兴趣,比如下巴、鼻子、眼睛等等。这似乎表明一张脸是被一组分管不同部分特征的细胞共同代表的,而不是被一个祖母细胞独家包办。

      这种编码方式更加符合实际,祖母细胞于是逐渐沦为新思路的旁证和衬托,因此当那个只钟爱克林顿照片的细胞被确认出来时,加州理工学院的研究者们着实兴奋了一阵。不过要说这就是祖母细胞还显得有些证据不足,只有当发现不管正面、侧面、素描、卡通形象、甚至仅仅克林顿的名字都能令其激动不已的时候,我们才放心地认为此细胞代表了“克林顿”这个概念,很有可能就是莱特文故事中的祖母细胞。

      记忆形成的见证

      有趣的是,此类细胞被发现存在于海马脑区,该区域与长期记忆和抽象记忆的形成有关,严格来说已不属于视觉系统。位于金字塔顶端的祖母细胞是记忆形成的见证,其所代表的人物必然令你印象深刻,实验所用照片都是名人的,但完全可以断言,与受试者朝夕相处的亲人朋友,都在其海马中拥有自己的代表。

      很显然,祖母细胞不是与生俱来的,在见到克林顿之前,没有理由存在一个“克林顿”细胞,可能是他在电视上不厌其烦的亮相,和那些令人津津乐道的风流韵事,使受试者的大脑认为有必要为这家伙分配一个专门代表。大脑资源有限,祖母细胞肯定只会因那些最熟悉、最重要的人而产生,所以下次再对某个女孩心动时,把以往的陈词滥调全部扔到一边,让我们来点新鲜的,望着她的眼睛对她说:嗨!我可以为你生成一个祖母细胞吗?

      (科学松鼠会)

      祖母细胞

      人脑中存在的某种细胞,只有当某种物体(或某种情形)出现时,这种细胞才会有反应。