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重點提要
■ 過去數十年，神經科學家一直在爭論記憶究竟如何儲存。目前許多相互競爭的理論中，有一個理論認為單一神經元可以儲存關於祖母或電影明星等的記憶。
■ 另一個理論認為，每個記憶都是由數百萬個細胞分散儲存。最近有些與腦部手術同時進行的實驗發現，某些特定腦區中的相對小群神經元跟記憶儲存有關。
■ 此外，這一些小群的細胞可以記憶同一件事物的各種不同面向，例如祖母的臉或身形，或美國明星珍妮佛安妮斯頓的正臉、側臉或聲音。
照片提供/《科學人》雜誌
阿卡希維奇（Akakhi Akakhievitch）是一位傑出的俄國神經外科醫師，他有一位病人想要忘掉令人難以忍受的母親。阿卡希維奇熱心地打開了病人頭殼，並一顆顆清除掉上千個和他母親記憶有關的神經元。當病人從全身麻醉中甦醒時，失去了所有關於他母親的記憶。成功之餘，醫生欣喜地轉向下一個目標：尋找與「祖母」記憶有關的細胞。
當然，這個故事是虛構的。已故的神經科學家雷特溫（Jerry Lettvin，真實人物）於1969年在美國麻省理工學院對一群學生講述了這個故事，用來說明一個充滿爭議的可能性：只需大約1萬8000個神經元就可以產生關於事物、親友或其他人的各種意識經驗、想法或記憶。雷特溫沒能夠證實他的假說，而過去40年來，科學家也大多戲謔地爭論著「祖母細胞」這個點子。
關於神經元以極度特定的方式儲存記憶的想法，可以追溯到詹姆斯（William James），他在19世紀提出了「教皇細胞」（pontificial cell），認為這些細胞是意識所在之處。不過這個概念和當時的主流想法背道而馳，當時大家認為有關任何人或物的知覺，都是由數十億或至少數百萬個神經元共同負責，也就是諾貝爾獎得主薛林頓（Charles Sherrington）在1940年提出的「百萬民主」概念：單一神經元的活動是無意義的，只有一大群神經元的集體活動才有意義。
神經科學家一直在爭論是否只需要少數的神經元（數千或更少），就足以呈現單一特定概念，或是需要廣佈腦中的上億個神經元才夠。研究這個問題的過程和結果，讓我們對記憶與意識的運作有了更新的理解，好萊塢對此也有些小幫助。
發現珍妮佛安妮斯頓神經元
幾年前，我們與克雷曼（Gabriel Kreiman，現任教於美國哈佛醫學院）和雷迪（Leila Reddy，現為法國腦與認知研究中心研究員）進行了一些實驗，發現有位病人的海馬回（與記憶有關的腦區）中有一個神經元會對因電視影集「六人行」而走紅的美國女演員珍妮佛安妮斯頓（Jennifer Aniston）的照片有強烈反應，但卻對其他數十位演員、名人及各種景點和動物毫無反應。另一位病人的海馬回中則有一個細胞對演員荷莉貝瑞（Halle Berry）的照片甚至英文名字（在電腦螢幕上）有反應。另有一個神經元則只對美國脫口秀主持人歐普拉（Oprah Winfrey）的照片和名字（在電腦上或電腦合成發音）有反應。還有一個神經元對電影「星際大戰」中絕地武士天行者路克的照片，以及他的名字（無論被寫出或唸出）有反應。
這些結果都是透過直接測量單一神經元的活動才發現的。其他如功能性腦造影（fMRI）等較常見的技術，雖然可以找出受試者在進行某項活動時特定腦區的反應，但卻只能追蹤數百萬個細胞共同消耗的能量，無法定位更小群神經元的活動，更不用說單一細胞了。要記錄單一細胞的神經脈衝，必須在腦中植入比頭髮還細的微電極。這種技術不像fMRI一般普遍，而且只有在某些特殊的醫療狀況下才可能允許在人類腦中植入這些電極。
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