当你看到杂志封面上的名人照片时，只要靠着一个神经元的作用，脑子就能立刻辨识出这个影像。科学家最新的研究显示，人类的大脑在诠释一幅影像时所使用的神经元数目，可能比过去所认为的少得多。而这项发现将有助于神经科学家了解记忆的形成和储存。
人类大脑究竟如何记录和回想一个影像，一直是充满争议和臆测的主题。过去几十年来，出现了两个极端的观点。第一派说人类脑内数百万个神经元会和谐一致的作用，将各种零星的信息拼凑在一起，然后形成一个完整的画面；另一派则认为大脑内一个个独立的神经元，会各自辨识一个特定的物体或人物。1960年代时，神经学家雷特温（Jerome Lettvin）将第二派的观点命名为「祖母细胞」理论，意思是大脑内有一个神经元专门负责辨认每一个家庭成员，你失去了某个神经元，可能就认不得祖母了。
学者专家在很久以前就排除了祖母细胞的观点，他们认为它太简单了。但英国列斯特大学的基洛加（Rodrigo Quian Quiroga）和同事，却决定研究单一神经元的选择程度。这支研究团队观察了八名准备动癫痫手术的病患，这些病患的脑内都植入了64个微小的电极（用来找出他们的癫痫发作部位），其中有许多电极是装置在与长期记忆储存有关的海马（hippocampus）。
科学家拿许多电影明星、物体和地标建筑的照片给受试者观看，电极可记录下脑神经元的活动。在筛选阶段，研究者先找出哪些影像能至少活化一个神经元的强烈反应，然后研究团队再观察受试者看到个同影像的3~8个不同版本的反应。
其中有名病患的一个神经元，可以对演员珍妮弗安妮斯顿（Jennifer Aniston）七张不同的照片都会产生反应，然而同一个神经元对其他80多张动物、建筑物、有名或默默无闻的人的相片却一点反应也没有。基洛加回忆：「在首次看到一个神经元因为七张珍妮弗安妮斯顿的照片而活化，对其他影像却无动于衷时，我们几乎从椅子上跳了起来。」
研究人员在另一名病患身上也观察到类似的情形。这名病患有一个神经元是奉献给演员荷莉贝瑞（Halle Berry）的；这个神经元不仅对照片有反应，对画像和她名字的图像都有反应；此外，即使贝瑞穿上猫女的面罩和戏服，只要病患知道那是贝瑞，这个神经元也会活化。基洛加补充道：「这个神经元是对荷莉贝瑞这个抽象观念有感应，而不是对某一特定的视觉特征起反应。这就好像『我没有办法回想一段对话的每个细节，但我记得它是有关什么』一样。它显示我们储存记忆时用的是抽象的概念。」除了名人外，像雪梨歌剧院和比塞塔等知名建筑物，也都会引发单一神经元的活化。
美国约翰霍普金斯大学的神经科学家康纳（Charles Connor）说：「很少科学家会预料到，脑内这种单一神经元信号与特定人物有关的现象。而现在我们可以来看看那些细胞所呈现的信息。它们是探究记忆储存清晰的起点。」
美国加州理工学院的科霍（Christof Koch）是参与这项实验的研究人员之一，他认为虽然「珍妮弗」和「荷莉」神经元的表现和祖母细胞一样，但这项发现并不意味一个神经元只会对某一个人或某一样物体反应，这些细胞可能会对许多种物体都有反应（有些神经元会对一个人或一样物体以上产生反应）。科霍解释：「我们并不是说这些神经元就是祖母细胞。对于熟悉的事物，像是家人或名流之类，是你经常看到的。这些神经元会以非常特别、超出我们原本想象的方式来连接和活化。」
这项发现发表在6月23日的《自然》，其结论将会影响失智症等疾病的研究。不过基洛加却看到了更实际的应用：植入式的沟通辅助装置，也就是所谓的读脑器。他预测：「或许我们能经由计算机表达出病患的想法，帮助他们与外面世界交流。」
