***文末有抽奖福利***
作曲家德彪西说过，是音符间的间隙造就了音乐（Music is the space between the notes）。如同「条纹动画」，需要遮住一部分，才能看到内容。某种程度上，生物的记忆也是如此。如果我们的大脑接收并保存所有的信息，就会导致信息被淹没在「背景」中，要耗费巨大的能量和物质去检索。「遗忘」就好似条纹动画中的「遮挡」，过滤掉多余的信息，让有限的注意力集中在重要的事情上。而我们熟悉又陌生的多巴胺和其他神经递质则在其中起到了调配作用。
－文字稿－
很多人都曾苦恼过自己的记忆力不够好，尤其是在面对各类考试时，恨不得自己可以拥有过目不忘的本领。各类青少年保健品也打着增强「记忆」，防止「遗忘」的口号推销自己的产品。如果「遗忘」是一种缺陷，为什么生物会在演化的过程中仍然保留它。
科学家一直在试图理解神经系统的奥秘。以目前的阶段来说，直接研究人类大脑（约860亿个神经元）显然太过复杂，且成本高昂。相较之下，果蝇大脑的神经元数量要少得多（约10万个神经元），却依然拥有基础的「记忆」功能。加之其出色的繁殖能力和相对容易被编辑的基因，果蝇成为了该领域理想的实验对象 。
早在1958年，就有人偶然观察到，一些果蝇不能在训练中，正确地将香甜气味和食物联系到一起（嗅觉联想学习）。经解剖后发现，是由于如今被称为蘑菇体（Mushroom Body）的区域变异所致。在随后几十年的研究中，人们逐渐确认了蘑菇体与昆虫记忆、认知、联想等高级思想活动之间的联系。在反复实验对比之后，研究员发现了蘑菇体处理并「记忆」信息的部分机制。
先来一组简单的「基本款」。气味A所引发的嗅觉信号从触角叶（Antennal lobes）发出，顺着侧角（Lateral horn ）传入蘑菇体中的处理核心 —— Kenyon 细胞（Kenyon cell 后简称KC）。科学家们根据基因表达和解剖关系将它们划分成不同的「区域」（Compartment），并发现不同「区域」中包含的受体、信号处理的流程和通路都不尽相同。
在实验中，我们设置气味A对应的味觉反馈为正向（甜味）。此时，受到刺激的多巴胺神经元（Dopaminergic neurons 后简称DAN）会释放多巴胺。KC细胞上的多巴胺受体（Dopamine acceptor 后简称DA）在接收到多巴胺刺激后会强化（Reinforcement）信号。随后，信号会通过输出神经元（Mushroom body output neuron 下简称MBON）传出蘑菇体 。在这个过程中，果蝇成功「学习」并「记住」了一个知识点 —— 气味A与甜味之间有联系。
请注意上面的描述，思考一下，然后回答：如果用气味B再做一次实验，将反馈替换成疼痛，比如电击。多巴胺神经元是否还会分泌多巴胺来强化信号？
是的，依旧会有DANs分泌多巴胺来强化信号，果蝇又成功「记住」了一个新知识点——气味B与疼痛之间有联系。这种训练被称为「厌恶性嗅觉条件反射（Aversive olfactory conditioning）」 。
尽管多巴胺能让生物产生「快感」的说法深入群众，但实际上并不准确。早就有人通过一系列的实验发现，增加或减少多巴胺并不会改变生物在自然或药物成瘾过程中的快感体验。学界现在更倾向于认为多巴胺分泌的增减，改变的是生物对于事物「动机」的强弱，或者说关注程度。以上面的实验为例，你可以理解为，如果疼得很厉害，果蝇也会大量分泌多巴胺来强化气味B与疼痛之间的相关性，使得果蝇对回避气味B表现得更为「迫切」。
那么多巴胺的作用仅限于此吗？让我们继续来折磨这些可怜的果蝇。现在，把一只经「厌恶性嗅觉条件反射」驯化后的果蝇投入到一个T字型迷宫中，在叉路的一边放上气味B，而另一边放上一个「中性气味」（指没有经过驯化，果蝇本能里不喜欢也不讨厌的气味）作为对照，而后观察它们的走向。与预想吻合，经过驯化的果蝇大部分会选择往「中性气味」的方向走 。
经过一段相对长的时间（72h）后，我们再次将这些驯化过的果蝇投入迷宫。结果显示一部分果蝇彻底「遗忘」了之前驯化的「记忆」。这被称为长期性遗忘（permanent forgetting）或内源性遗忘（intrinsic forgetting ） 。结合放电检测和解剖等试验，研究人员发现，果蝇大脑中后外侧前脑1区（proto-cerebral posterior lateral 1 下简称PPL1）内的部分DANs（后简称PPL1-DANs）和蘑菇体中的「γ2α'1区域（MBN-γ2α'1 compartment）」均处于活跃状态。
PPL1-DANs所分泌的多巴胺可能会与后者内的部分受体（Dopamine acceptor）和复合物（Complex ）结合，并「侵蚀（Erode）」那些最近没有被「巩固（Solidate-可以理解为近期有过唤醒行为的、或者说复习）」过的记忆。值得注意的是，额外的刺激干扰会加剧这个过程，而休息或睡眠会减缓它 。
进一步地，如果趁着这些果蝇的「记忆」还热乎，在其停留在T字路口进行蝇生考试前，用喷气，电击或闪光对其进行「干扰刺激（Interfering stimuli）」。果蝇会短暂的「遗忘」之前训练的成果 -  即「暂时性遗忘（Transient forgetting）」，对于方向的选择不再具有明显的倾向。但是在一个小时后的测试中，果蝇的「记忆」又回来了。
结合前面PPL1-DANs对果蝇「记忆」影响的实验基础，研究员发现， 从PPL1-DANs到MBN- γ2α'1的通路上，两种DA（Dopamine acceptor）—— dDA1和DAMB起到了重要的作用。如果阻断dDA1与多巴胺结合，那么果蝇就不会习得「记忆」；反之，通过基因编辑降低DAMB在果蝇神经通路中的表达后，果蝇就不会发生「瞬间遗忘」 。
这一切都昭示着「遗忘」和「记忆」之间复杂的关系。相关研究也充分说明了，「遗忘」并非完全是「记忆」的对立面，有很多「遗忘」是神经系统主动发起的生化过程，其本质更像是一种选择 。一些人认为，这样的机制能够一直留存，可能是某种环境选择的内在驱动力所致。
这个核心驱动力就是「投入产出比」。神经系统的高耗能早已为人熟知。尤其是类似「记忆」这种主动学习是一种成本十分高昂的活动。对于果蝇这样的简单生物，其神经系统的处理能力受限于系统大小，需要把珍贵的「算力」或者说注意力，有选择性地投入到相对重要的事情上，比如食物，水源和交配。「记忆」能力在这时就可以发挥预测的作用，通过获取，整合，处理信息来预测这些必需品的位置。而「遗忘」就可以起到过滤的作用，摒弃掉那些不太重要的信息 。
多巴胺和其它的一些神经递质则在其中起到了对注意力进行重新分配的作用。用这个角度重新理解前面的实验就会发现，无论在长期遗忘还是短期遗忘中，把注意力调配到一个目标信号上，都会导致其他目标上的算力配额不足，从而发生「遗忘」。但是对于一些经过巩固的「记忆」来说，「瞬间遗忘」只是由于瞬间的算力配额不足，暂时打断了信息读取的过程，并不会破坏「记忆」本身；而「长期遗忘」则类似于定期清理磁盘空间，有助于个体更好的留存那些值得注意的信息。
有意思的是，眼下各类公司主要争夺的核心就是个体或群体的「注意力」或者「算力」。比如越来越长的加班时间（从单纯的待在岗位上996 到钉钉，工作微信），手游的活动签到（KPI竞争的急剧加速），app的推荐算法（从单纯的挂着，到疯狂刷视频）。
随着社会和科技的进步，生产力的提升总是伴随着一部分人对其他生物或者族群更加彻底的支配。就像如今批量化养殖的牲畜比起他们在农业驯化时代的祖先，主观「注意力」被支配的更为彻底。
如果继续向着这样的未来发展，「人」的价值又将会发生什么样的变化，那就是另一个故事了。
为了顺应时代潮流，占据一些「算力」。本期馆长将送出三条多巴胺项链。
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参考文献：
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3.Namiki, S., Wada, S. & Kanzaki, R. Descending neurons from the lateral accessory lobe and posterior slope in the brain of the silkmoth Bombyx mori. Sci Rep 8, 9663 (2018). https://doi.org/10.1038/s41598-018-27954-5
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Releasing the Drosophila Hemibrain Connectome — The Largest Synapse-Resolution Map of Brain Connectivity 
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11.* Important !  https://www.janelia.org/project-team/flyem/hemibrain
素材来源：
1.https://www.youtube.com/watch?v=j4rVa7JCzdg
Liqun Luo Lab Presents: Drosophila Brain Dissection Made EASY
2.https://www.youtube.com/watch?v=33RC2e-GUow
Integrating Learned and Innate Behavior in the Fly Brain
3.https://www.youtube.com/watch?v=4lVOWoKF5Gw&feature=emb_title
Fly hemibrain neurons grouped by compartment
4.https://www.youtube.com/watch?v=UZzUggl3glY
Tour a Fly Brain in Stunning Detail | National Geographic
5.https://www.youtube.com/watch?v=bQIU2KDtHTI
2-Minute Neuroscience: GABA
6.https://www.youtube.com/watch?v=6FQMoshmbD0
Larry Abbott, Columbia: Fly AI
7.https://www.youtube.com/watch?v=_zRmXj5YVpU
Drosophila Neuron Types
8.https://www.youtube.com/watch?v=c6stjLZy2wk
Drosophila Dissection Example
9.https://www.youtube.com/watch?v=SCnN-rytHqU
FRUIT FLIES on fruit, mating and laying eggs
10.https://www.youtube.com/watch?v=yvd3X1N0jUU
These Fighting Fruit Flies Are Superheroes of Brain Science | Deep Look
11.https://www.youtube.com/watch?v=ieOZSEES6ck
Stimulating desire: optogenetic stimulation of the central amygdala
12.https://www.youtube.com/watch?v=T0E4VsR31hI&list=RDCMUCs7_DmeDzs0C8HkwucWRNTA&start_radio=1&t=125家禽场如何让百万蛋和肉 - 现代内部鸡农场 - 家禽饲养场技术
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