多愁善感的蛋白质

    有些记忆存在于时间之外,就好像在我们大脑中精心叠好的魔毯。无意识的回顾是普鲁斯特的记忆模式,因为即使记忆能够定义我们到底是谁,可它们却似乎独立于我们之外。《在斯万家那边》一开篇,普鲁斯特一点儿也没有想起来他童年时代的甜点。贡布雷也只是一个常见的巴黎郊区。可是到了后来,当他吃到让他想起莱奥尼姨妈的玛德琳蛋糕以及嗅到那优雅地配合着餐巾细腻质地的茶香时,遥远的记忆便重返了他的心间,并且好似幽灵一般萦绕不去,失落的时光便又被寻得了。普鲁斯特膜拜这些对往昔的骤然顿悟,因为它们似乎更真实——还没有被回忆过程中掺杂的谎言所败坏。普鲁斯特就像弗洛伊德所描述的爱丢弃玩具的男孩一样——不断丢失是因为他太喜欢重新找到它们的那种感觉了。

    但是这些无意识的回忆是如何持续的呢?我们又是如何在遗忘它们多年后重新将之拾起来的呢?整整一部小说,或者其中的6卷又是如何藏在大脑中,耐心地等待着一块玛德琳蛋糕的出现来赐予它们生命的呢?

    直至几年前,神经学还不能解释普鲁斯特的幸运时刻(moments bienheureux),它们是记忆如幻影般浮现之际所产生的零星顿悟。记忆的标准科学模式总是围绕着酶和基因展开,这些酶和基因则需要通过许多增援和巩固的推动才能够被激活。成为实验品的可怜动物们必须一次次地接受训练,它们的神经细胞已经恶化到了可以改变突触连接的地步。毫无意义的重复似乎成了记忆的秘密。

    对神经学来说,不幸的是,在只有一次的生命里,这并不是大多数记忆的形成方式。普鲁斯特在《在斯万家那边》中回忆起玛德琳蛋糕的滋味,并不是因为他吃过许多。恰恰相反。普鲁斯特萦绕不去的记忆尤其具体确凿,而且完全意料不到。寻着偶然出现的点心渣儿的线索,他对贡布雷的记忆不合逻辑地、“不知缘由”地闯了进来,就这样打乱了他的生活——普鲁斯特的往昔着实使他震惊。

    这些真实的记忆正是那些旧的科学模式所不能解释的。这些模式似乎不能够囊括既随机又古怪的记忆,它们在我们的大脑之中以此为生,它们并不描述记忆的整体性,也不描述记忆是如何浮现、变化、巩固和消失的。或者说,记忆之所以让我们沉迷正是因为它们违反逻辑,因为我们永远不可能知道自己会记住什么、忘记什么。

    但是让科学如此美妙的正是它自我修复的习性。像普鲁斯特对待手稿的态度那样——付梓之前一直在推敲字句使之趋于完美,科学家们对事物的现有版本也从来不会感到满足。迄今为止,在科学对记忆所做的最后一版结论中,将记忆理论化的过程经历了显著的情节翻转。某些记忆似乎是被我们全部忘掉之后,往往还能够死灰复燃般地持续下去,现在甚至出现了一种科学传言,声称能够从分子的内部机理层面解开这一谜题。

    于2003年《细胞》杂志(Cell)上发表的这一理论至今还颇有争议。然而无论如何,仅凭这种逻辑中所蕴含的优雅品性就足以让人着迷了。考斯克·斯伊博士(Dr. Kausik Si)曾在诺贝尔奖获得者埃里克·坎德尔(Eric Kandel)的实验室做研究,他相信自己发现了记忆的“突触痕迹”(synaptic mark),这是一种一直存在于神经细胞电流所处位置的活性颗粒。他和坎德尔发现的分子很有可能就是普鲁斯特所要寻找的往昔源头的答案。

    斯伊博士的科学研究是以尝试回答玛德琳蛋糕所产生的问题开始的——记忆是如何持续的?它们是如何逃脱时间这让众生枯萎的“浓酸”的侵蚀呢?毕竟,大脑细胞就像所有其他细胞那样,一直处于更新换代之中。一个大脑蛋白的半辈子也就是14天左右,海马体神经细胞会成群地自生自灭,而大脑则一直处于再生的状态中。斯伊博士懂得,往昔对我们来说好像是不可改变的。他下了这样一个结论:记忆一定是由一种非常强大的材料生成的,这种材料一定比我们的细胞还要结实。

    但是神经性记忆不仅仅是强大而已——还非常具体。神经细胞虽然只有一个细胞核,但是它细小的树突分支(dendritic branches)却数不胜数。这些分支向周围旁逸斜出,从而与其他神经细胞的树突连接起来(想象一下茂密森林中的两棵枝杈交叠的树吧)。记忆生成的地方正是这些微小的交汇处,它们位于覆盖它的树冠里,而不是位于神经这棵大树的树干中。

    细胞是如何改变它遥远的疆土的?斯伊博士意识到,没有一种关于记忆的约定俗成的已有模式能够解释这种现象。[8]一定还有某种东西——某种未知的成分可以在特定的分支上留下印记,使之成为记忆。而价值百万的问题是:究竟是什么样的分子留下了印记呢?那种分子难道真的秘密潜伏在我们神经细胞密集的树突分支中间,静静地等待着一块小点心的出现吗?

    斯伊博士的研究便始于对以上这些问题的思索。他知道,任何突触痕迹都有可能激活信使核糖核酸(mRNA),因为mRNA会帮助细胞生成蛋白质,而新的记忆正需要蛋白质。另外,因为mRNA既在记忆中受到控制,又在树突中接受调整,所以激活它的同时会使神经细胞有选择地完善目的细节。这一结果促使斯伊博士开始研究蛙卵。他听说有一种分子能够在卵细胞成熟的过程中激活mRNA中特定的片段,其恰巧同样出现在海马体和大脑的记忆中心。这个“江洋大盗”的名字叫作细胞质多腺苷酸化元件结合蛋白(Cytoplasmic polyadenylation element binding protein),简称CPEB。

    为了检验CPEB是否真的对记忆十分重要(而不只适用于蛙的受精卵),斯伊博士开始选用紫色海参作为实验对象——它们是在神经学家实验室里最受欢迎的动物。他惊喜地在海参的神经细胞里发现了CPEB。更让他惊喜的是,CPEB悄悄地躲藏在树突分支中,而且正出现在突触痕迹应该在的位置上。

    斯伊博士和坎德尔被眼前的景象迷住了。他们现在正通过阻止CPEB加深对它的了解。如果去掉CPEB,神经细胞还能够生成记忆吗?这些细胞还能够在突触上留下痕迹吗?尽管他们觉得这些数据难以置信,但答案却很清楚——没有CPEB,海参的神经细胞就什么都回忆不起来了。

    但是他还是琢磨不出CPEB是如何运作的。这种分子是如何游离于时间之外而存在的?是什么使它如此强大?它是如何经受住大脑中无情的“气候”变迁的?斯伊博士在他破解蛋白质的氨基酸序列时得到了最初的线索:大多数蛋白质的序列读上去就好像随机的信件清单一样,是不同氨基酸个性状态的综合穿插。然而,CPEB却展现出了完全不同的一番景象——蛋白质的一端有着一系列氨基酸重复的奇怪现象,就好像DNA当时忽然口吃病发作了一样(Q代表氨基酸谷氨酰胺):