記憶是由什么組成的?這是科學(xué)家一直都在探索的課題。記憶是構(gòu)成思維的基本材料，每當(dāng)我們要做某件事情的時候、要通過語言與他人交流或形成最簡單的想法或概念的時候，都會到大腦記憶庫中去提取需要的知識。然而，對于我們來說，記憶的物質(zhì)形式迷霧重重，我們感到困惑不解的是：當(dāng)某個新的記憶形成之時，大腦會產(chǎn)生什么樣的變化呢?

　　記憶的形成與神經(jīng)細(xì)胞突觸之間的聯(lián)系得到加強(qiáng)有關(guān)，這一點(diǎn)我們已經(jīng)確信無疑。2009年，美國一個研究小組對海蛞蝓的大腦進(jìn)行研究之后首次觀察到，當(dāng)記憶形成之時，神經(jīng)突觸上會生長出新的蛋白質(zhì)。這種海洋生物的神經(jīng)系統(tǒng)相對來說比較簡單。

　　那么，在哺乳動物結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大腦中，記憶存儲在何處呢?短時記憶存儲在大腦兩半球的海馬部位。2008年，研究人員通過小鼠研究發(fā)現(xiàn)，在某個記憶事件發(fā)生一個小時之內(nèi)，大腦海馬部位神經(jīng)系統(tǒng)的DNA發(fā)生了某種化學(xué)變化，由此改變了其產(chǎn)生的蛋白質(zhì)種類；接下來的一個星期內(nèi)，大腦皮層神經(jīng)系統(tǒng)的DNA也發(fā)生了類似的變化，這種變化似乎是永久性的，表明長期記憶就儲存在這里。這表明，海馬區(qū)形成短期記憶，然后在大腦皮層轉(zhuǎn)化為長期記憶。

　　大腦對恐懼的反應(yīng)尤為強(qiáng)烈，因?yàn)榱钊撕ε碌氖虑橛锌赡荜P(guān)乎生死。海馬區(qū)附近杏仁體結(jié)構(gòu)對此起著重要作用。2009年，加拿大一個研究小組發(fā)現(xiàn)，小鼠在受到噪聲干擾之后，杏仁體神經(jīng)元突觸被強(qiáng)化，但在殺死這些神經(jīng)元之后，小鼠對噪聲恐懼的記憶也同時消除。這是科學(xué)家首次跟蹤到某個特殊記憶形成的神經(jīng)細(xì)胞。

　　神經(jīng)元細(xì)胞再生可戰(zhàn)勝老年性疾病。

　　人們多年以來一直認(rèn)為，在我們出生時就擁有了一生所有數(shù)量的腦細(xì)胞，以后不再會增加。然而，上世紀(jì)90年代的新的發(fā)現(xiàn)推翻了這一理論。事實(shí)上，包括人類在內(nèi)的哺乳動物，一直都在制造出新的腦細(xì)胞。對于人類來說，“神經(jīng)細(xì)胞再生”發(fā)生在兩個地方，學(xué)習(xí)新的氣味的嗅球區(qū)，以及與學(xué)習(xí)和記憶能力有關(guān)的海馬區(qū)。

　　新生成的神經(jīng)元可與成人大腦中原有的神經(jīng)細(xì)胞整合在一起，這一發(fā)現(xiàn)給人類的未來帶來了無限的可能性。我們是否能駕馭這一過程來治療某些大腦疾病，如帕金森氏病和老年癡呆癥?是否能以新生的健康神經(jīng)元替代遭到破壞的腦組織?據(jù)估計，組成神經(jīng)系統(tǒng)不同功能的腦細(xì)胞種類多達(dá)10000種，大腦細(xì)胞的復(fù)雜程度意味著我們不可能利用神經(jīng)細(xì)胞的自然再生來完成這一任務(wù)。

　　瑞典科學(xué)家從流產(chǎn)胚胎中獲得一種能夠產(chǎn)生多巴胺的神經(jīng)細(xì)胞，在將其移植到帕金森氏病患者的大腦里后發(fā)現(xiàn)，這些新移植的神經(jīng)元明顯改善了患者的大腦功能，只是這種治療方法并不能普遍適用于所有的患者?？茖W(xué)家如今正在尋找從胚胎干細(xì)胞或再編程成人皮膚細(xì)胞獲得這些具有專門功能的大腦神經(jīng)元細(xì)胞。

　　研究發(fā)現(xiàn)，即使在大腦的非神經(jīng)再生部分，也存在少量胚胎期大腦發(fā)育時留下的“祖細(xì)胞”，它們雖然并非真正意義的干細(xì)胞，但至少動物實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明，它們也具有形成神經(jīng)細(xì)胞的能力。研究人員追蹤小鼠大腦化學(xué)變化線索發(fā)現(xiàn)，祖細(xì)胞產(chǎn)生的新的運(yùn)動神經(jīng)可代替小鼠因疾病而被破壞的運(yùn)動神經(jīng)。

　　大腦非神經(jīng)元再生部位的再生能力令科學(xué)家感到振奮，大腦神經(jīng)復(fù)雜而纖細(xì)，但科學(xué)家有信心以同樣的精確程度來重建大腦。

　　鏡像神經(jīng)元可能成為打開人類移情作用之謎的一把鑰匙。

　　什么是鏡像神經(jīng)元?“當(dāng)你微笑時，世界與你一同微笑。”這是著名黑人爵士歌手路易斯·阿姆斯特朗當(dāng)年的一句名言。但令阿姆斯特朗意想不到的是，他在無意之中道出了神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)最偉大的發(fā)現(xiàn)之一：鏡像神經(jīng)元。

　　上世紀(jì)90年代，研究人員在對短尾猿的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了鏡像神經(jīng)元細(xì)胞。他們通過短尾猿的大腦微電極測試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)猴子表現(xiàn)出某種行為時，許多神經(jīng)元都活躍起來，而當(dāng)猴子看著研究人員做同樣動作時，一群神經(jīng)元也會變得活躍起來，不同類別的鏡像神經(jīng)元會因不同的活動而活躍起來。

　　人類大腦中是否也存在鏡像神經(jīng)元細(xì)胞呢?核磁共振成像技術(shù)顯示，當(dāng)我們在演示某個動作時，或看到別人做某個動作時，我們大腦中的某個被稱為“鏡像系統(tǒng)”的部位就會“亮”起來。大量研究表明，大腦鏡像系統(tǒng)越活躍的人，越善解人意，越能理解他人的情緒變化；反之，鏡像系統(tǒng)不太活躍的人，其性格多淡漠孤僻。神經(jīng)科學(xué)家猜測+人類大腦里的神經(jīng)鏡像細(xì)胞是產(chǎn)生移情作用的神經(jīng)學(xué)基礎(chǔ)，鏡像神經(jīng)元同時還與模仿、學(xué)習(xí)能力有關(guān)，甚至還可能與語言獲得能力有關(guān)。當(dāng)然，也有研究人員認(rèn)為，理解他人的情緒或行為并產(chǎn)生移情作用，是一種很了不起的認(rèn)知能力，恐怕不是某個神經(jīng)系統(tǒng)獨(dú)自就能夠完成的。

　　意識并非像電燈開關(guān)那樣非睡即醒。

　　你也許會覺得，意識就像電燈開關(guān)那樣，不是處于開的狀態(tài)，就是處于關(guān)的狀態(tài)。但事實(shí)真相遠(yuǎn)非如此簡單，這個問題挑戰(zhàn)著我們對自我意識和自由意志的認(rèn)識。

　　以往人們認(rèn)為，意識以三種狀態(tài)存在：醒著狀態(tài)、無夢睡眠與有夢睡眠。但大腦成像技術(shù)顯示，意識狀態(tài)并非只有這三種。以夢游現(xiàn)象為例，每20人中就有一人有過夢游經(jīng)歷，而研究發(fā)現(xiàn)，夢游者的大腦實(shí)際上處于一種半睡半醒的狀態(tài)。研究人員將一位夢游者的大腦與大腦掃描設(shè)備聯(lián)在一起，通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，在患者發(fā)生夢游時，其大腦皮層中與意識有關(guān)的部分處于關(guān)閉狀態(tài)，而大腦其他一些區(qū)域則處于活躍狀態(tài)，包括與情摩情緒有關(guān)的部分。

　　意識還存在于其他各種奇異的狀態(tài)。在有夢的睡眠中，即快速眼動(REM)睡眠中，我們靜靜地躺在床上，此時大腦抑制并中斷向肌肉發(fā)送運(yùn)動指令的活動。但對于一些患有REM睡眠障礙的人來說，抑制機(jī)制因出現(xiàn)故障而失靈，他們在做夢時會手舞足蹈，將夢境付諸行動。另一種睡眠麻痹癥則正好相反，睡眠者感覺自己已經(jīng)醒來，但卻發(fā)現(xiàn)自己的身體無法動彈。

　　研究還發(fā)現(xiàn)，在清醒和昏迷之間可能存在著某種被忽略的狀態(tài)，英國一個研究小組發(fā)現(xiàn)，與進(jìn)入植物人狀態(tài)的病人交流并非沒有可能，雖然病人無法意識到周圍環(huán)境，但只要他們還有條件反射能力，并能自主呼吸，就存在這種可能性。研究人員對躺在大腦監(jiān)測儀器下的患者說：想像一下自己在打網(wǎng)球或在屋子周圍走動，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，患者能夠?qū)ρ芯咳藛T提出的一些問題做出“是”或“否”的反應(yīng)。植物人通常被認(rèn)為是沒有意識的，但如果他們能聽懂醫(yī)生的問題，并能與醫(yī)生溝通，那么他們或許還能對治療方案表達(dá)自己的想法。

　　我們也許無法弄清楚意識究竟有幾種狀態(tài)，但可以肯定的是，意識并非像電燈開關(guān)那樣非開即關(guān)，而更像一架梯子，我們越向上攀登，心中越是沒底，不知前面還有多少奧秘是我們暫時還不知道的。

　　科學(xué)家正在揭開精神力量控制物質(zhì)的秘密。

　　如果你不幸因病住院，那么，你住在一間窗外有花草樹木、視野開闊的病房里，一定比住在一間面對磚墻的病房里恢復(fù)得更好更快。

　　早在醫(yī)學(xué)開創(chuàng)之初，人們就開始探究精神狀態(tài)與身