本文是 博客系列 的一部分，由青年科学家参与，旨在迎接即将召开的 2015年新领军者年会。年会将于9月9日至11日在中国大连举行。Panayiota Poirazi是希腊FORTH分子生物学与生物技术研究所的研究主任。她在理解记忆关联方面的研究正被应用于多项学习类应用，并用于改善人机交互。
在2014年新领军者年会（AMNC 2014）上，您提出记忆关联是优化记忆容量和大脑资源使用的一种高性价比策略：此后有何进展？
在记忆之间建立关联（也称为链接）有助于更好地学习和回忆。仍未解开的谜题是这一过程为何真正有效。去年，我提出，大脑将信息片段链接在一起以形成更持久、更易回忆的记忆，这既是最优的，也是高性价比的。此后，记忆链接与存储容量之间的这种密切关系已在神经元模型中得到验证；同时，动物实验表明，真实记忆与感知记忆都可以被关联在一起，更重要的是，可以从“积极”转变为“消极”，反之亦然。
理解记忆关联将如何改善世界现状？
通过理解记忆关联的机制，我们可以让学习变得更容易，并运用同样的原理打造更智能、更节能的机器人。有学习障碍的儿童和存在记忆问题的人，可以从利用大脑天生能力的训练材料中受益，这种能力即在时间或空间上相近出现的信息片段自然关联的能力。这是一种可以为人们节省大量时间和精力的记忆辅助工具。
植入虚假记忆听起来很像 《盗梦空间》。我们是否应该感到害怕？
我们确实应该。植入虚假记忆正是克里斯托弗·诺兰这部电影所描绘的情形。但值得庆幸的是，我们距离这种可能性还很遥远。以目前的技术而言，要做到这一点，必须能够通过表达和激活光敏蛋白，以光遗传学方式控制大脑中的特定神经元。目前，这类蛋白在神经细胞中的表达是通过在大脑中植入特定病毒实现的，而这一程序目前被认为风险过高，不适用于人体应用。因此，尽管这在技术上可行，但我预计在不久的将来，临床上不会听到人类被植入虚假记忆的消息。
即便记忆植入成为可能，人们也应始终权衡其益处是否大于风险。例如，植入“快乐记忆”，或逆转创伤后应激障碍患者的负面记忆，可能带来解脱。但与所有强效的脑部疾病疗法一样，包括电休克疗法在内，积极效果并不能得到保证。
目前，还有哪些神经科学领域特别令人兴奋？
我觉得很有意思的是，成像技术与光遗传学相结合，使我们能够追踪并操控大量神经元的活动。我认为下一个前沿是将此类技术应用于智能脑植入物的开发，从而改善许多人的生活质量。
这些植入物可以是微型显微镜，能够以非侵入方式（例如通过窗口孔或使头皮变薄）对特定神经网络的活动进行成像，并与将这种活动转化为指令的设备相连，例如对应某个特定动作的指令。这种植入物对瘫痪患者或使用假肢的人会很有帮助，因为它们能让人仅凭想象就控制身体部位。其主要创新在于非侵入式成像设备，这与目前在用的深部脑刺激电极形成对比，后者会导致局部损伤和炎症等问题。此类微型显微镜近期已被研发用于动物。
下一步将是同样以非侵入方式控制神经活动。这一程序风险更高，因为它涉及在大脑中植入病毒。但这些障碍在未来或可克服。非侵入式成像设备与光遗传学相结合，基本上可用于操控并读取大脑任何部位的神经活动，从而实现大脑的再训练。这将为中风、脑肿瘤、运动障碍、记忆丧失或其他损害神经活动的疾病患者提供重大帮助。
您希望通过参加AMNC实现什么？
我希望与其他青年科学家和论坛社群会面并建立联系，探索与对脑建模感兴趣的行业开展合作的可能性，讨论对神经科学研究至关重要的议题，并向政策制定者提出建议。
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作者：Panayiota Poirazi是希腊FORTH分子生物学与生物技术研究所的研究主任。她将出席论坛的 新领军者年会，该年会将于9月9日至11日在中国大连举行。
图片：2014年2月22日，一名沉迷网络的男孩在北京的Daxing Internet Addiction Treatment Center接受大脑扫描，用于研究目的。REUTERS/Kim Kyung-Hoon
