你是否曾在翻看幼年照片時,試圖拼湊人生最初的記憶碎片?那些被陽光曬暖的搖籃、被母親輕哼的搖籃曲,或是第一次蹣跚學步時的踉蹌——這些珍貴的瞬間仿佛被時間抹去,只留下朦朧的空白。這種現象被稱為嬰兒期健忘癥:人類普遍無法清晰回憶起3歲前的具體經歷。
長久以來,科學家們困惑于這一悖論——嬰兒明明具備驚人的學習能力(如語言習得和動作模仿),為何成年后卻難以回溯這些記憶?是記憶從未形成,還是被大腦悄然封存?兩項突破性研究以顛覆性的發現,揭示了童年記憶的隱秘命運。
嬰兒期記憶的“封存”與“解碼”
2023年,發表在《Science Advances》的一項題為“Immune activation state modulates infant engram expression across development”的研究,徹底顛覆了傳統認知。過去認為,嬰兒期記憶缺失源于海馬體未成熟,無法編碼情景記憶。但通過小鼠實驗,科學家發現:記憶從未丟失,只是被大腦“上鎖”。
研究團隊通過模擬母體病毒感染(注射poly(I:C)或IL-17a誘導免疫激活),觀察后代小鼠的記憶表現。這種母體免疫激活(MIA)模型被廣泛用于研究神經發育障礙(如自閉癥)的機制。實驗中,懷孕母鼠被分為實驗組與對照組,其后代在出生后接受一系列記憶測試。
孕期母體免疫激活可緩解雄性后代的嬰兒期健忘癥,圖片來源自[1]
在情境恐懼條件反射測試(CFC)中,實驗組雄性小鼠的表現令人震驚:它們對嬰兒期經歷的負面事件(如電擊與特定環境的關聯)形成了長期記憶。訓練8天后,這些小鼠仍能對危險環境表現出高達60%的“凍結行為”(恐懼反應),而對照組小鼠的凍結率僅剩20%。更驚人的是,當研究人員通過光遺傳技術激活成年小鼠的嬰兒期記憶印跡細胞時,那些“消失”的記憶竟能被喚醒——仿佛打開了一個塵封的保險箱。
光遺傳技術可永久恢復嬰兒期遺忘記憶,圖片來源自[1]
進一步分析表明,MIA小鼠的記憶印跡細胞(engram cells)在嬰兒期形成了更穩定的神經連接。這些細胞不僅數量更多,且與海馬體、前額葉皮層的突觸可塑性顯著增強。研究團隊推測,母體免疫激活可能通過表觀遺傳機制(如DNA甲基化),改變了后代神經元的基因表達模式,使記憶印跡網絡在發育早期獲得抗遺忘特性。
這一發現表明,嬰兒期健忘癥的核心并非記憶編碼失敗,而是提取機制受限。就像兒童雖未書寫日記,卻將故事深藏于心,只需一把鑰匙即可解鎖。
研究首次將免疫狀態與記憶存儲聯系起來,暗示孕期感染或炎癥可能通過“免疫-神經軸”影響后代記憶的可及性。這不僅為神經發育疾病的研究開辟了新方向,更提出了一個倫理命題:若未來能人為調控記憶提取機制,人類是否應喚醒嬰兒期的創傷記憶?
那人類一歲嬰兒大腦又發生了什么呢?
如果說動物實驗揭示了記憶封存的可能,2025年發表在《Science》題為“Hippocampal encoding of memories in human infants”的人類研究,則直接破譯了嬰兒記憶的神經密碼。耶魯大學領銜的團隊利用清醒嬰兒功能性磁共振成像(fMRI),首次捕捉到人類嬰兒海馬體編碼情景記憶的瞬間。
這項研究的突破性在于技術挑戰的攻克。傳統fMRI要求被試保持絕對靜止,這對嬰兒幾乎不可能。研究團隊開發了新型頭部固定裝置與實時運動校正算法,并設計了一套嬰兒友好型實驗流程:掃描儀內播放輕柔音樂,父母通過鏡面反射與嬰兒互動,同時呈現視覺刺激(如動物、玩具圖片)。最終,26名4至24個月大的嬰兒在清醒狀態下完成了高質量腦部掃描。
嬰兒記憶任務實驗設計示意圖,圖片來源自[2]
實驗中,嬰兒觀看128張新圖片(每張僅呈現2秒),24小時后接受視覺配對比較測試。結果顯示:1歲以上嬰兒的海馬體后部在觀看圖片時若激活強烈,后續測試中對該圖片的注視時間顯著延長(熟悉性偏好)。數據分析揭示,當嬰兒成功記憶某張圖片時,其編碼階段的海馬體后部血氧水平依賴(BOLD)信號比遺忘時高出32%。這種“后續記憶效應”隨年齡增長呈指數級增強——12個月以下嬰兒效應微弱,而24個月嬰兒的海馬體激活模式已接近成人水平。
嬰兒期記憶編碼能力在1歲左右開始顯現,圖片來源自[2]
研究還發現,海馬體前部與后部分工明確:后部專注于快速編碼新異刺激,而前部可能參與記憶的長期整合。這一發現解釋了為何嬰兒雖能形成短期記憶(如記住一個新玩具),卻難以將其轉化為可提取的情節記憶。團隊提出假說:嬰兒記憶的“上鎖”可能與海馬體-皮層網絡的成熟度相關——只有當前額葉皮層發育出足夠的神經髓鞘,才能為記憶提取鋪設高速通路。
嬰兒期記憶編碼能力是一個隨年齡增長逐漸成熟的動態過程(1歲是分水嶺),圖片來源自[2]
研究首次證實,1歲是嬰兒情景記憶能力的分水嶺。那些在測試中表現優異的嬰兒,其家庭環境普遍具有高水平的感官刺激(如多樣化的視覺圖案、頻繁的親子對話)。這提示,早期豐富的經驗可能通過增強海馬體突觸可塑性,提升記憶編碼效率。
正如論文通訊作者Dr. Emilia Gomez所言:“每個與嬰兒互動的瞬間,都在其海馬體中刻下一道微小的記憶刻痕——這些刻痕最終將匯成他們認知世界的基石。”
小結
從免疫激活重塑記憶印跡,到嬰兒海馬體閃爍的編碼信號,這些研究不僅解開了童年記憶的生物學黑箱,更重塑了我們對人類認知起源的理解。嬰兒期的記憶雖隱匿于意識深處,卻可能通過神經可塑性持續影響情感模式、學習能力甚至性格特質。
科學的探索從未止步:若未來能開發出安全解鎖早期記憶的技術,人類是否將重歷生命最初的感動?又或許,記憶的封存本是進化賦予的保護機制——讓我們輕盈地邁向成長,而將那些混沌的感官洪流轉化為潛意識的基石。正如一粒種子無需記住破土前的黑暗,卻將所有的生長密碼寫入年輪。
這些發現更敲響了一記警鐘:孕期感染、環境壓力或營養失衡可能通過免疫或表觀遺傳途徑干擾嬰兒記憶編碼。保護生命的初始記憶,不僅是科學命題,更是社會責任——唯有健康的起點,方能孕育無限可能的未來~
參考文獻:
1. Power SD, Stewart E, Zielke LG, et al. Immune activation state modulates infant engram expression across development. Sci Adv. 2023;9(45):eadg9921.
2. Yates TS, Fel J, Choi D, et al. Hippocampal encoding of memories in human infants. Science. 2025;387(6740):1316-1320.
撰文|Shawn
編輯 | 木白
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