你可能很容易记得今天上班时把汽车停在何处，但你可能不记得上星期二把汽车停在何处。同样，你可能记得昨晚晚餐吃过什么食物，但你可能不记得上星期的这个晚餐吃过什么食物。并非所有的记忆都这样脆弱。如果上星期一辆汽车撞上你的车，那你一定记得汽车停在哪儿。另外，你也记得在很久以前的一次宴会上，你吃过的食物。因为那些食物使你上吐下泻。实际上，我们许多人时常要避免那些曾经致病的食物。

我们常常能够较久地记住某些事件，例如，根据你的年龄的不同，你能清楚地回忆起当你听到偷袭珍珠港，约翰 · 肯尼迪遇刺，或航天飞机遇难的消息时，你正在何处，人们主要对愉快的经历有良好的记忆，像结婚或孩子出生。很明显，我们之所以能记住重要事件，常常是因为对这些事件的背景比对事件本身印象更深。

根据记忆生物学的研究，我们尚没有足够的理由说，重要事件比不重要事件更易记忆。为什么呢？在记忆生物学领域，近来的研究显示：大脑决定存储哪种记忆取决于一个生理学体系。本文考察了许多事实，并提出某些与记忆存储的生理学调节有关的研究方向和结果。

二十五年前，还没有证据显示：经验能引起大脑的生物学变化。这种变化取决于人类和动物的学习及记忆。要使论文的观点令人信服，应使人们相信，行为的改变一定也使大脑出现某些改变。在六十年代发表的文章指出，让喂养的老鼠彼此作伴并配备一些玩具，这些处在“丰富多彩”环境中的老鼠，其脑量比在单个笼里老鼠的脑量要重。显然，这个重要的发现意味着脑量可由经验来改变。而另一方面，脑量的改变对于脑功能的意义还非常模糊，以至于脑量对于学习和记忆的重要性也仍模糊不清。

近期的发现揭示，脑的解剖特性能显示出较为精确的改变。不同环境下饲养的动物可出现脑变化，接受特殊训练的动物也可出现脑变化。这种变化出现在某些神经细胞群的树突范围内。树突是将输入信息传达到神经细胞的主要物质基础，而且细胞间的信息传递可随树突结构的变化而变化。另一重要的证据显示，给予电刺激的老鼠，其神经细胞的生理学及生物化学变化持续时间较长。

大脑的一种或几种变化是否为记忆提供了生物学基础尚不清楚。然而，从生物学意义上来说，下述发现是令人鼓舞的：即大脑的变化很有可能调节大脑的记忆存储功能。即使我们把这些变化看作记忆的基础，我们也仍不知道它们为什么会出现这种变化，或者这种变化是由什么决定的。这就使我们又回到开始讨论的问题上来。为什么有些事件比其它事件更容易记忆。重要事件及不重要事件的差异是什么？这种差异能促进记忆重要事件而忘记不重要事件吗？

记忆存储的生理学研究是与能引起记忆衰退的各种因素一同开始的。许多类型的脑损伤，如疾病发作或脑震荡，产生了特殊的记忆衰退。这种记忆衰退使得在脑损伤前几天到几分钟记忆的经验全部丧失，此种现象称为逆行性记忆缺失，它是由时间这一特征决定的。构成逆行性记忆缺失的重要作用基础是：在各种情况下，近期记忆比远期记忆更易破坏。事实上，有些刺激能增强记忆，有些则减弱记忆。这取决于这些刺激如药物剂量和训练条件的特殊性质。

激素与记忆

在上述背景下，研究人员开始检测记忆的神经作用机制。按照这种机制，不同的刺激能增强或减弱记忆。有些研究人员已用蛋白质合成抑制剂来试图确定蛋白质合成对记忆存储是否必需。如果人们能了解调节记忆的机制，人们就可以了解记忆存储的重要特征。

我们在研究记忆缺失和记忆增强的主要特征时，发现近期记忆明显抑制了对广泛而不同的刺激的敏感性。为什么呢？大脑具有何种优势能使由经验在脑中形成的记忆发生改变呢？我们将要指出，事情的关键是大脑能接受附加信息。这些信息能确定近期事件是否值得存储——也就是说，事件是重要，还是不重要。如果事件重要，附加信息就指导大脑存储新记忆，我们称这种指导性记忆过程为调整或调节。

激动似乎是附加信息的主要构成因素，它能使大脑存储新记忆。激动可与学习和记忆相互作用，这并不是新观点，本世纪初发现的心理学规律显示，激动与行为之间的关系遵循倒U型曲线。据此曲线，低的和高的激动水平与愚蠢的行为有关，中等程度的激动水平与聪明的行为有关。然而，尽管这种关系在各种情况下是正确的，但把激动作为调节记忆的神经生物学机制来研究却是困难的。一是由于激动不能用确定的标准来测量；二是由于这种关系本身是重叠的：即重要的事件令人激动，而不重要的事件却令人厌烦。

激动时伴随的某些生理现象依赖于重要事件并能调节这些事件的信息存储。这可能是某些激素，尤其是与紧张（高度激动）有关的激素在起作用。现在已有大量的证据显示，某些内分泌激素的确能调节记忆存储。

激素调节记忆存储的证据，最好用老鼠试验来说明。这个试验是在一个长方形盒内进行。盒子里有一个光线良好的白室和一个光线昏暗的黑室，中间隔有一道门。黑室有一金属板，通过它可给予动物短而温和的电刺激。把动物置于白室，几秒钟后打开中间隔门，一般地，老鼠在几秒钟后跑进黑室。动物一进入黑室，门便被关上，并且给予动物的脚下一次电刺激。然后，在检测动物的记忆以前，让动物再回到自己的笼子里待一天。每个老鼠像前一次那样先置于白室，然后打开中间隔门。如果老鼠记住了前一次受到的电刺激，则它们对电刺激的记忆是通过不愿进入黑室表现出来。不愿进入黑室是动物记忆力的表现，这种记忆力可由动物进入黑室前犹豫的时间长度来测量。

—般情况下、动物不愿进入黑室取决于动物受到电刺激的强度和持续时间，然而问题在于：由不同训练条件产生的激素水平是否存在差异。这种不同的训练条件对以后记忆的差别是否确有影响。在给予更强的刺激之后，动物记忆力的增强不但取决于对电刺激的直接感觉，而且还取决于由刺激引起的激素水平的变化。事实是否的确如此呢？为验证后者的可能性，我们给予动物轻微的刺激并同时注射一种在较强的电刺激下才能达到的激素水平。于是，在这样的实验条件下，我们人为地造成一种生理状态：即动物受到轻微的电刺激，但体内却具有较强刺激时的激素水平。当第二天检测动物时，它的行为就好像已经受到较强的电刺激一样——也就是说，注射激素的动物与没有注射的相比，前者更不愿意进入黑室。

肾上腺素如何调节记忆存储

目前已知的几种激素，如肾上腺素、肾上腺皮质激素（ACTH），或者是加压素，都具有上述的作用。这些激素中，我们了解最多的是肾上腺素。肾上腺素对于记忆是最重要的激素。要想改变这一观点显然是错误的。我们更为了解肾上腺素，多是由于检测这种激素的方法较为先进，并且也由于有较多的特殊药物用来检测肾上腺素的作用。随着研究其它激素技术的改善，毫无疑问，我们将获得更深入的知识：即这些激素是如何对记忆发挥作用的。

肾上腺素是一种对紧张和环境变化非常敏感的激素。例如，当一个动物被置于寒冷的地方或一个动物接受一次轻微刺激的时候，肾上腺素由肾上腺髓质释放进入血液。因此，作为激素调节记忆形成的初始物质，肾上腺素可以满足学习期间的基本需要量。更重要的是，给受到电刺激的老鼠立即注射肾上腺素能增强动物的记忆力。特殊的药物剂量对这种记忆至关重要。典型的剂量反应曲线的重要特点是曲线呈倒U型。

这里将讨论肾上腺素对记忆存储的作用，并且也讨论正常状态下激素对记忆存储的作用。假设给予动物较强的电刺激，那么动物则具有较好的记忆力，同时体内释放出的肾上腺素也比给予轻微电刺激时更多。因此，如果我们模拟这种自然状况，增强记忆的最适肾上腺素剂量应该与给予动物较强电刺激时产生的肾上腺素血浆水平相一致。我们的实验的确已经达到了这种愿望。我们已经发现血浆肾上腺素水平在较强电刺激之后达到1500 pg/ml，而增强记忆的最适剂量也是达到这个水平。

其它证据也显示肾上腺素对于调节记忆存储起着重要作用。例如，肾上腺素可通过许多不同方式来增强记忆力，包括使用奖励和惩罚来训练动物。肾上腺素也可用于在许多不利于记忆的条件下调节记忆力。我们在一项研究中发现，如果先给动物注射肾上腺素，则动物甚至在深度麻醉下也能记忆。

把已麻醉的老鼠置于某种音调的环境中，同时给予单刺激。几天后检测老鼠。方法是当老鼠喝水时给予这种音调。如果动物记住了在电刺激前出现这种音调，那么它们将停止喝水。那些在同样条件下给予盐水而不给肾上腺素的老鼠，当这种音调出现时没有害怕的表现。然而，那些接受肾上腺素的老鼠在音调出现时，则停止喝水。最有趣的例子是，它们跑到离发声最远的角落里，呆呆地躲在声音最小的一个地方。

肾上腺素也能增强幼鼠和老年鼠的记忆，幼鼠表现出对新事件的迅速遗忘。这种现象叫早期记忆缺失（同样的快速遗忘也见于儿童。你的最早记忆是什么时候呢？）。对于幼年动物的大脑不能存储和保持新的记忆，一种解释认为是记忆过程不成熟并且不能“保留”信息，我们的实验提示了另一种可能性：即记忆过程可能是容易的，但激素调节体系不能发挥作用。检验这种假设时，我们获得的结果与许多研究人员观察的结果一样，例如，16天的幼鼠——在给予刺激后大约1小时，记住了一种回避反应，但第二天检测时，这种反应消失。然而，在刺激后立即注射肾上腺素，幼鼠第二天仍表现出回避反应。这说明肾上腺素能促进记忆的存储。

当检测老年鼠的记忆时，我们得到相同的结果。像人类一样，老年鼠（以及猴子、鼠和海蛞蝓）遗忘新的信息比成年鼠更快。已经知道与年龄有关的大脑的解剖、生理及生化方面的变化对记忆具有重要价值，这些综合性的变化必定构成了成熟动物记忆功能变化的基础。

按照上述试验，给予老鼠电刺激之后1小时检测（如上所述），2岁的老鼠表现出良好的记忆；1天后检测表现出一定程度的记忆4但一周或更长时间后检测则表现出严重的记忆衰退，我们发现给予电刺激后立即注射一定的肾上腺素能增强老年鼠的记忆力，结果一周后仍表现出良好的记忆力这样的结果显示出令人兴奋的可能性：即可以通过药理学方式来减轻年龄造成的记忆损失。很遗憾，由于肾上腺素有许多心血管及其它副作用，尤其是对老年人副作用更大，所以在发展这种药物以前，我们必需要研究肾上腺素起作用的特殊机制。

葡萄糖与记忆

肾上腺素能调节记忆存储这一发现显示，激素的作用之一必定是减缓大脑的变化过程。然而，长期以来就已知道，激素本身并不从血液进入脑细胞，至少不能测出其含量，我们正面对着明显的矛盾，这就是激素对脑功能有重要影响，但并不作用于大脑——至少不是直接作用于大脑。那么，肾上腺素是如何完成其调节记忆形成的作用的呢？

在过去的一年，我们检测到，脑外激素的作用之_可能是调节记忆存储的变化过程，肾上腺素由于动物紧张而释放出来，其结果之一是产生高血糖，也就是血液葡萄糖水平的增高。因此，我们可以检验葡萄糖对老鼠记忆的作用。实验结果证明，葡萄糖也能增强记忆。剂量反应曲线也呈倒U型。这种增强记忆的作用取决于时间的长短。

葡萄糖调节记忆存储的其它证据实际上是以相反的发现为基础的。这就是肾上腺素与多数其它刺激增强和减弱记忆的作用在给予肾上腺素拮抗药的动物身上受到阻碍，这些药物阻断了外周肾上腺素受体，但拮抗剂对葡萄糖引起的记忆增强没有阻断作用。如果葡萄糖的释放是调节记忆的一个步骤，那么上述结果就是肾上腺素的释放所引起的。如果拮抗剂阻断了使肾上腺素发挥作用的受体，那么我们期望拮抗剂能阻断肾上腺素的作用，并且也能阻断那些通过肾上腺素来调节记忆的其它因素的作用。葡萄糖对记忆的影响应该是更为完全的——因为葡萄糖的作用超过了肾上腺素受体的作用。再者，由于葡萄糖能直接注射进入大脑来增强记忆，我们暂时认为血浆葡萄糖可以直接作用于大脑以调节记忆存储。

葡萄糖与肾上腺素不同，它是一种非常安全的药物，可用它来研究人类的记忆。我们现在正在进行这类研究，以检测葡萄糖对70岁老人记忆力的影响，研究对象要求非常健康，没有痴呆的表现。当然，要求相当的文化水平，以及丰富的知识，还要显示出该年龄组的记忆与他们以前的不同，我们发现，老年人比同时检测的学院学生的记忆力要差。

让老年受试者喝一杯带有甜味或葡萄糖的柠檬水，当出现葡萄糖改善记忆的初步证据之后，接着进行许多记忆检测。我们发现，那些调节血糖水平能力差的老年人其记忆力也差。这些结果对于用药物改善记忆减退指出了有意义的新方向。应该注意的是，尽管我们认为肾上腺素是通过提高血浆葡萄糖水平来调节记忆存储的，但我们尚没有关于葡萄糖作用机制的任何证据。正是这个问题的答案可以为我们提供必需的信息，以用来发展增强记忆的特殊药物。

[American Scientist，1987年3~4月］