「東之伊甸」是2009年的日本TV動畫，個人非常喜歡這部作品，裡面的科幻設定非常有趣哦。主角瀧澤朗帶著許願願望就能成真的手機(其實是跟超級AI連線的手機)，參加一個「導正日本方向」的奇怪遊戲。男主角用這支手機許願，讓自己喪失記憶。雖然現在已經有改寫記憶的科技出現(註一)，但動畫這個設定好厲害啊，光是聽一段奇怪的樂音就能讓人失憶，究~竟有沒有可能辦到呢？這個問題放在我心裡很久，花了一段時間收集參考書和研讀，雖然不是相關領域的學生，也算是理出一點點兒頭緒了，腦科學其實是很有趣的。真希望專門領域的人能看看這部動畫，給一點專業意見啊！

在開始說明之前，請您先找一張大腦解剖圖來輔助，會比較容易理解哦！

記憶的形成

早期的記憶研究是開始於老鼠走迷宮的實驗。科學家早就知道腦中最重要的記憶區域之一是「海馬」，而記憶的形成牽涉到海馬神經元細胞的突觸傳遞。

從神經元細胞的構造來看，腦中資訊的傳遞以單方向流動，電流訊號由軸突末端釋出神經傳遞物質給「突觸」，傳送給下一個神經元。突觸是腦內溝通的基本原件，我們的思考模式、能力，甚至於個性，都取決於這些突觸有多強、數量有多少，以及它們的位置而定。

資訊傳遞時，想要引發下一個神經元產生有效的動作電位，需要好多個突觸同時活化。如果發生這種情況，所有活化的突觸都會被強化，使得下一次它們對於接受端的神經元更具有影響力。這種強化過程稱為「長期增益(LTP)」。

另外，神經元也可以形成新突觸，消除舊突觸，讓神經元的連結重新分配。這些變化統稱為「突觸可塑性」，在嬰兒期比較容易發生。到了成年期，突觸可塑性只在某些部位比較容易出現，例如海馬。

從迷宮實驗可知，海馬與空間導航能力有關，也就是「位置型記憶」。海馬對於「陳述型記憶」也很重要，這種記憶牽涉到事實與事件的回憶，是一種學得很迅速、而且有意識習得的記憶。位置型記憶(空間記憶)與陳述型記憶(情節記憶)都需要海馬，這兩種記憶有某些共通的原理，也就是「順序」。加拿大神經生理學家海伯(Donald Hebb)認為學習的基本成分是「神經元以精確的順序來點火」，這個順序是由神經元之間的連結(突觸)來設定的。海馬的許多神經元都會激發鄰近的神經元，一個神經元可以激發另一個神經元，然後它再激發下一個，依此類推。也許可以形成很長的「順序」，但都在海馬裡面，成為海馬的內部激發迴路。這種藉由強化突觸連結激發迴路的方式就是「長期增益」，我們的記憶就這麼形成嘍。

影視作品經常出現失憶症情節，主角們因為腦部受傷或是心理創傷而喪失記憶。不過人有那麼容易失去記憶嗎？教科書上最有名的案例就是代號HM的病患，醫師為了治療他的癲癇，切除了大腦顳葉皮質與海馬，雖然大大降低了癲癇發作頻率，但他的記憶卻喪失得很快，無法對人與事件形成新的記憶。科學家的結論是顳葉與海馬對於形成陳述型記憶(情節記憶)非常重要。也就是說，腦部損傷要傷對地方，記憶才會喪失。海馬、顳葉、視丘都是失憶腦傷的候選部位。

音樂記憶

既然提到音樂，也來介紹一下我們如何在腦中記憶一首樂曲。感官知覺也能形成記憶，早在亞里斯多德時代，人們就知道知覺系統會扭曲我們對世界的感知。相信很多人都玩過「錯視」遊戲，明明兩條線長度相同，看起來就是不一樣長，這是龐氏錯覺(Ponzo illusion)。就算知道這是一種錯覺，我們卻無法停止這項運作機制。大腦為什麼這麼做呢？最合理的猜測是「演化適應」使然。

我們所接受的視覺與聽覺訊息，多半會有疏漏，以狩獵、採集維生的人類祖先可能看到一隻半掩於樹後的老虎，或從周遭樹葉的沙沙聲中隱約聽見獅子的吼聲。我們接受到的聲音和景象常受到環境的遮掩與干擾，只能傳遞部分訊息。知覺系統會自動補全或填入不存在的訊息，協助我們在危急關頭快速做出決定，趕快逃跑。

聲音是由空氣分子以特定頻率震動而傳遞，空氣分子撞擊鼓膜，使鼓膜內外擺動，擺動程度端視空氣分子的撞擊力道(與響度和振幅有關)和震動速度(與音高有關)而定。聽覺系統只能以鼓膜的運動做為指引，辨認真實世界中的各種聽覺物件。大腦是如何釐清外在世界的真實情況，如何處理音樂訊息的呢？

大腦會進行「特徵擷取」，再進行「特徵整合」。大腦從音樂擷取出最基本的特徵，將訊息分解出各種資訊，包括音高、音色、空間位置、響度、回響環境、音長、不同音的起始時間(及構成音的元素)等等。這些作業會運用不同神經迴路平行運算，在某種程度上各自獨立執行。這種處理方式(神經迴路只處理外來刺激所包含的訊息)稱為「由下而上的處理」。

耳蝸、聽覺皮質、腦幹和小腦進行特徵擷取，再從這些神經細胞輸出訊號至大腦的高階的思考中樞(大部分是額葉皮質)，額葉會與掌管記憶的海馬和顳葉後方的腦區連繫，詢問是否有任何資訊能協助理解新輸入的訊息，進行「由上而下的處理」。由於所接收到的訊息不完整，大腦必須猜測外界的真實情況，由上而下處理所產生的預期，會使由下而上處理單元內部分神經迴路重新組合，讓我們對事物產生錯誤的看法，於是構成感知補全和其他錯覺的神經學基礎。感知補全與錯覺，也是BBC Sherlock TV series 2- The Hound of the Baskervilles (巴斯克維爾獵犬)裡，夏洛克所說的，他知道大腦會騙他的原因。

音樂的記憶到底是怎麼回事呢？現在有一個最新的理論，統稱為「多重痕跡記憶模型」。根據這類模型，我們的所有經驗都以極高的精確性儲存於長期記憶系統之內，提取記憶的過程之所以會發生記憶的扭曲與虛構，可能是受到其他痕跡干擾所致(這些記憶痕跡僅在細節處與我們愈提取的目標有些差異，因此分散了我們的注意力)，或者原本的記憶痕跡由於常態性的神經生物作用佚失了某些細節。

當我們聆聽熟悉的音樂時，必然會對這旋律進行運算，並記錄各種資訊，運算中心位於顳葉上方區域。而顳葉上方區域和海馬都會產生活化反應，也就是說，我們不只會儲存旋律中的抽象資訊，也會儲存其中的特定訊息。這項觀察適用於所有類型的感覺刺激。

根據多重痕跡記憶模型，所有的經驗都可能轉譯為記憶。但記憶並非儲存於大腦中的特定一處，而是轉譯在許多神經元群中，當神經元被適當設定，並以特定方式裝配，便可提取記憶至我們的「心靈劇場」中重新播放。假使我們無法喚起某段經驗，問題不在於這段經驗並未儲存於記憶中，而是我們找不到提取記憶的正確線索。理論上，只要擁有正確的線索，我們就能提取過去所有的經驗。夏洛克(Sherlock)的記憶宮殿應該也是這麼建立起來的吧！

沒有記憶，就沒有音樂。音樂的基礎就是「反覆」。音樂之所以成立，是因為我們能記住方才聽過的樂音，並與後續的樂音做連結。同樣的樂句有時會在曲子變奏或轉調後二度出現，既騷動我們的記憶系統，同時也活化情緒中樞(杏仁核)。記憶系統與情緒系統聯繫密切，杏仁核也被證實與記憶有關哦。音樂被記憶，並帶動我們的情緒，才能創造出愉悅的聆聽體驗。

「另一個腦」的記憶

普羅大眾認為主要掌管大腦功能的是神經元細胞，但腦內的大部分空間並不為神經元所占據，而是神經膠細胞占多數。膠細胞的數目約是神經元的六倍，在教科書中認為沒什麼重要功能的膠細胞，被主流的神經科學家忽略了數十年之久，直到近二十年前才被發現：膠細胞自己形成膠細胞網路，利用鈣離子傳遞訊息，並監聽神經元的放電活性，可以進一步直接或間接影響神經元的作用及神經網路的建立，儼然是另一個腦的存在。膠細胞當然能影響記憶嘍！

膠細胞有4種，其中一種稱之為星狀細胞。位於海馬當中的星狀細胞也會監控突觸的訊號傳遞，它監聽突觸活性的目的是什麼呢？星狀細胞能夠接收突觸釋出的神經傳遞物質，並且自己也釋出神經傳遞物質給神經元，加強突觸傳遞的能力，增強長期增益的現象，幫助記憶成形。海馬星狀細胞的不但能調節鄰近突觸(剛受過激發)的強度，膠細胞網路的訊號傳遞也能增強位於該神經元遠處的突觸強度。在學習時，星狀細胞真的能夠改變突觸的連結強度，因此記憶形成是神經元細胞(神經腦)與膠細胞(膠細胞腦)共同活化突觸的成果。許多未知的腦功能也許是另一個腦(膠細胞腦)的傑作，期待科學家們有更驚人的研究成果。

用音樂消除記憶？

雖然說我還沒找到相關的研究資料，手邊倒是有一個好玩的知識，提供給大家參考。還記得幾年前大家朗朗上口的「我的字典裡沒有放棄」這首歌曲嗎？這首歌曲一直在大家的腦中盤桓不去，怎麼忘都忘不掉。因為網友瘋狂轉貼這首歌曲，不斷反覆加強記憶，造成「魔音傳腦」的效果，加上大家覺得很好笑，這種微妙的情感衝擊形成一個正向回饋的迴路，牢牢固著在記憶之中，但是這個迴路卻變成了惡性循環，不請自來，在腦中死賴著不肯走。

要怎麼打破這種無限惡性循環的強化記憶呢？我們把這首歌曲想成是一個「順序記憶」。我們常常得記下事情的順序，例如早上起床先刷牙洗臉再換衣服、吃早餐，到搭捷運上班上學所經過的捷運站名等等。具備「順序記憶」的能力，讓我們有辦法應付日常生活中的許多事務。為了打破這個「惡性循環」，可以引進另一個「順序」，讓它干擾這段記憶強化過程。刻意去想另一首曲子，也許能讓另一個足以匹敵的新記憶，擠掉前一個記憶。

所以可以聆聽另一首音樂來消除這個「順序記憶」。如果用一段更特殊的樂音來消除「某一段期間」的所有的「順序記憶」呢？有可能嗎？大家可以想像看看哦！

催眠

其實在找資料之前我有想過催眠的手法。動畫故事裡，可以在發給參加遊戲者神奇手機之前，先催眠參加者，聽到提示音樂就會忘掉之前發生的所有事情，這是消除記憶最簡單的做法了。不過催眠是另一個專門領域，恕不在此討論啦！

順便連Sherlock的空想資料也查到了，真不錯。什麼？「全面啟動(Inception)」？「潛意識」這個領域太過艱深難懂，還是交給專家來解釋吧，我們輕鬆看動畫就好:p

參考資料

大腦開竅手冊，阿瑪特、王聲宏 著，天下文化出版。

迷戀音樂的腦，丹尼爾 列維廷 著，大家出版。

另一個腦：開啟思考、記憶、健康與疾病的未知領域，道格拉斯 費爾茲 著，衛城出版。

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