導(dǎo)語:《說出來你可能不信》這本科學(xué)故事居然比科幻小說更精彩、更迷人。42個(gè)可以一口氣看完趣味科學(xué)故事,喂飽求知欲。比如,被蚊子叮咬后,掐個(gè)“+”字真的管用;章魚不僅可以用“腳”思考,而且還會(huì)“察言觀色”;牛頓的故事里真的一顆蘋果樹曾被濫用的劇毒物質(zhì)受者的遺骨竟能因此發(fā)光千年,我們禁止人吃人是因?yàn)楹ε乱环N怪病?!酒褪瞧渲凶屓苏鸷车恼鎸?shí)故事。
有那么一個(gè)傳說,魚的記憶只有7秒鐘,7秒之后,魚不會(huì)再記得曾經(jīng)的事情,所以在那一方小小的魚缸里,它們永遠(yuǎn)不會(huì)覺得無聊。不過,這個(gè)根本沒有任何科學(xué)依據(jù)的傳說早就已經(jīng)被辟謠了無數(shù)次。
記憶,真的是一種很玄妙的東西。科學(xué)的說法是,記憶,是神經(jīng)系統(tǒng)儲(chǔ)存過往經(jīng)驗(yàn)的能力??汕О倌陙?,人們卻始終不知道記憶這種東西究竟是什么樣的,它受到什么影響?它究竟儲(chǔ)存在大腦的哪里?沒有人知道答案。
于是,數(shù)不清的腦科學(xué)專家前赴后繼,探索記憶的秘密。然而,在記憶與大腦的研究歷史里,最出名的人恐怕不是哪個(gè)醫(yī)生或者科學(xué)家,而是一位患者,一位從27歲開始,就以病人作為唯一職業(yè)的患者。他自從接受了一次切除手術(shù),就再也記不住任何新的東西。他就像是一個(gè)陷入時(shí)間循環(huán)的人,記憶只能保持短短的幾分鐘甚至幾十秒。
可他的案例,卻被作為典型,寫進(jìn)了研究記憶與腦神經(jīng)科學(xué)的書里。在世界上,幾乎每一本神經(jīng)學(xué)的教材中,都有專門的一章,留給這個(gè)代號(hào)為“H.M.”的病人,他終身的職業(yè)是病人,卻開啟了當(dāng)代腦神經(jīng)科學(xué)的研究。
在他去世后,他的大腦甚至“享受”了與愛因斯坦大腦一樣的待遇——被切成了2000多片70μm厚的樣本,送到實(shí)驗(yàn)室中研究。也是在他去世后,人們才終于知道了書中神秘的“H.M.”的名字。亨利·莫萊森,世界上最著名的健忘癥患者,他的生命,是永遠(yuǎn)的現(xiàn)在時(shí)態(tài)。
1926年2月26日,亨利出生在美國的康涅狄格州哈特福德市。出生的時(shí)候,亨利與正常的孩子并沒有什么兩樣,他有著大多數(shù)男孩子都有的特點(diǎn),每天在外面折騰玩耍,喜歡一切新鮮事物。直到7歲那一年,一場(chǎng)意外的自行車事故中,亨利撞傷了頭。撞到頭的亨利當(dāng)場(chǎng)昏迷,嚇得周圍的人大驚失色。幸好,幾分鐘后他悠悠轉(zhuǎn)醒,看上去并沒有什么大礙。
或許,正是這一次不算嚴(yán)重的車禍導(dǎo)致了他的癲癇。自那以后,亨利就一直遭受著癲癇的困擾。到了16歲的時(shí)候,亨利的癲癇發(fā)作得愈發(fā)厲害。他口吐白沫,咬自己的舌頭,四肢不停地抽搐。頻繁發(fā)作的癲癇讓他不得不停學(xué)在醫(yī)院接受治療,一直到21歲,他才勉強(qiáng)完成了高中的學(xué)業(yè)。
高中畢業(yè)后的亨利到了一家工廠當(dāng)裝配工,可他已經(jīng)注定沒辦法像正常人一樣工作與生活。他經(jīng)常眩暈、昏厥,抗癲癇藥的劑量越來越大,效果卻越來越差。最終他只能辭職在家休養(yǎng),不能出門。
就在亨利被癲癇折磨得生不如死的時(shí)候,當(dāng)?shù)刂纳窠?jīng)外科醫(yī)生——威廉·斯科維爾找到了他,威廉告訴亨利,他可以幫助他。威廉想用的治療方法正是那個(gè)臭名昭著的“腦前額葉切除手術(shù)”。作為一名優(yōu)秀的神經(jīng)外科醫(yī)生,威廉認(rèn)為,這樣的手術(shù)相當(dāng)不精確,盲目地手術(shù)會(huì)讓患者陷入危險(xiǎn)之中。為此,威廉設(shè)計(jì)了一套極為嚴(yán)格的操作程序,仔細(xì)記載每次手術(shù)所切除的大腦位置。威廉相信,切除大腦的“內(nèi)側(cè)顳葉”是療效最好的。
這是一項(xiàng)危險(xiǎn)的手術(shù),那時(shí)候的人們對(duì)大腦并不了解,對(duì)精神病的治療更是抓瞎??山^望的亨利和父母等不了了,他們決定孤注一擲。1953年的9月1日,亨利接受了威廉醫(yī)生的手術(shù)。這成了他生命中最重要的決定,而這一天也成了他陷入記憶循環(huán)的起始點(diǎn)。
威廉醫(yī)生給亨利打了麻醉針,分別摘除了亨利大腦左右兩邊的內(nèi)側(cè)顳葉部位約8cm長的腦組織,他的海馬構(gòu)造與鄰近組織,大部分的杏仁核與內(nèi)嗅皮層也都被切除。手術(shù)很成功,亨利發(fā)病的程度和頻率有了顯著的下降,也沒有變成一個(gè)“沒有喜怒哀樂的傻子”,一切看上去都很好??蓪?duì)于亨利來說,他的生命從這一刻,開始了永遠(yuǎn)的原地踏步。
他找不到去衛(wèi)生間的路了,剛吃過午飯的他不停地問護(hù)士什么時(shí)候開飯。他翻來覆去地看著同一本雜志,十分鐘的對(duì)話里將一個(gè)笑話來來回回說了很多次。他無法結(jié)交新朋友,每一次見面,他都覺得是初次相識(shí)。他再也沒有辦法記住新的東西了。任何東西他都會(huì)“過目即忘”,大腦永遠(yuǎn)只能儲(chǔ)存幾十秒的新記憶。一轉(zhuǎn)身,他就會(huì)忘記自己剛剛說過什么,做過什么。可他記得很多之前發(fā)生的事情,他記得自己的父親來自路易斯安那州,記得母親來自愛爾蘭,他知道1929年的美國股市崩盤事件,也知道第二次世界大戰(zhàn)。
威廉醫(yī)生對(duì)亨利做了測(cè)試,他的智力很正常,基本性格也沒變,可是他卻再也無法形成新的記憶了。他記得曾與父母同住的故居在何處,卻找不到手術(shù)前半年多自己的新家在哪里。亨利患上了“順行性遺忘癥”和一定程度的“逆行性遺忘癥”,“逆行性遺忘癥”讓亨利忘記了手術(shù)前一兩年的大部分事情,而典型的“順行性遺忘癥”則讓他再也無法記住手術(shù)后的事情。
手術(shù)后失憶,在經(jīng)歷了腦前額葉切除術(shù)的患者身上并不少見,可亨利卻是其中極為特殊的一個(gè)。他損失的記憶能力非同尋常而又異常清晰,并且他的手術(shù)過程被詳細(xì)地記錄了下來。于是,亨利成了研究記憶的最佳實(shí)驗(yàn)對(duì)象,他被化名為“H.M.”,成了一名“職業(yè)病人”。
數(shù)不清的優(yōu)秀科學(xué)家前來研究他。其中,一位名叫布倫達(dá)的女科學(xué)家占據(jù)了重要的一席。當(dāng)2009年《神經(jīng)元》雜志發(fā)表關(guān)于亨利的特邀稿的時(shí)候,文章的結(jié)尾出現(xiàn)了這樣的一段話,“H.M.之所以能在神經(jīng)科學(xué)研究史上占據(jù)如此重要的一席之地,其中一個(gè)重要的原因便是,當(dāng)年研究他的那個(gè)年輕科學(xué)家,正是布倫達(dá)·米爾納?!?/p>
布倫達(dá)是個(gè)杰出的實(shí)驗(yàn)科學(xué)者,對(duì)基礎(chǔ)概念也有著極強(qiáng)的洞察力。1955年,37歲的布倫達(dá)從英國去美國拜訪亨利,開始了對(duì)亨利長達(dá)半個(gè)多世紀(jì)的研究。
對(duì)于現(xiàn)在的人來說,大腦不同區(qū)域主管不同神經(jīng)功能的概念已經(jīng)深入人心,可在幾十年前,科學(xué)家們并不知道堅(jiān)硬的顱骨內(nèi),這一團(tuán)柔軟滑膩的灰白色組織到底是如何影響人們的思想與行為的。經(jīng)過對(duì)亨利和另外9位接受了顳葉切除術(shù)的病人的研究,布倫達(dá)和威廉醫(yī)生一起得出了結(jié)論:在亨利被摘除的大腦部分中,有一個(gè)特殊的結(jié)構(gòu),其形狀細(xì)長彎曲,那是被稱為海馬體的結(jié)構(gòu),亨利的記憶障礙,與他海馬體的缺失有關(guān)。
既然這樣,那么海馬體應(yīng)該就是大腦用于管理記憶的部分。而亨利除了再也不能記住新東西,其他的一切都沒有受到影響,那么海馬體應(yīng)該對(duì)其他的神經(jīng)活動(dòng)影響很小。通過對(duì)亨利的癥狀與手術(shù)情況的分析,神經(jīng)科學(xué)歷史上,第一次有了一項(xiàng)可以明確定義的神經(jīng)功能——記憶,這開創(chuàng)了大腦功能分區(qū)研究的先河。
可是,亨利并非完全不能記住東西。布倫達(dá)讓亨利在屏幕上看一串停留一陣又消失的數(shù)字,讓他立即重復(fù),當(dāng)數(shù)字為6~7個(gè)的時(shí)候,亨利能準(zhǔn)確地完成這項(xiàng)任務(wù)。亨利的短時(shí)記憶能力并不比一般人差,可他實(shí)在是太“健忘”了,他忘記東西的速度快得驚人。那么,記憶與遺忘之間,又是什么樣的關(guān)系呢?
實(shí)際上,記憶,對(duì)于正常人來說似乎是個(gè)自然而然發(fā)生的過程,人們似乎并不需要刻意去記住自己有沒有吃過午飯??蓪?duì)于大腦來說,記憶可以分成長時(shí)記憶和短時(shí)記憶。
短時(shí)記憶就是短期加強(qiáng)神經(jīng)節(jié)點(diǎn)的效率,時(shí)間短,強(qiáng)度高,幾十秒后,短時(shí)記憶就會(huì)消失。可長時(shí)記憶就不一樣了,強(qiáng)度不算高,卻效果持久。海馬體,就承擔(dān)著將短時(shí)記憶轉(zhuǎn)化成長時(shí)記憶的工作,它將人們閱讀的書、欣賞的畫、品嘗的美食、眺望的風(fēng)景,都分門別類一一整理好,珍藏起來,以供人們?nèi)蘸蠡貞?。失去了海馬體的亨利,自然也就失去了將短時(shí)記憶轉(zhuǎn)化成長時(shí)記憶的能力。
那么,失去記憶能力的亨利,就一丁點(diǎn)兒記憶功能都沒有了嗎?布倫達(dá)繼續(xù)對(duì)亨利進(jìn)行研究。在布倫達(dá)的指導(dǎo)下,亨利拿著一支鉛筆,一張畫著雙線五角星的紙片,沿著五角星的輪廓,在雙線之間再畫出一個(gè)五角星。這看似簡單的任務(wù),實(shí)際上很難順利完成。因?yàn)樵谡麄€(gè)過程中,亨利都不能直接看到自己在紙片上畫的五角星,他只能看到鏡子中自己畫五角星的影像。左右顛倒的鏡像讓亨利畫出的線條歪歪扭扭,沒辦法畫出直線。但是經(jīng)過幾天的練習(xí),亨利能夠流暢地對(duì)著鏡子畫出五角星。甚至一年之后,他都還能順利地將五角星畫出來。盡管,他根本不記得自己曾經(jīng)做過這樣的一個(gè)練習(xí)。
每次畫畫,對(duì)亨利來說都是一次嶄新的經(jīng)歷,當(dāng)某一次他順利流暢地畫出五角星的時(shí)候,他驚訝地說道:“這么簡單?我還以為會(huì)很困難呢!”亨利并沒有喪失自己的“程序性記憶”,記不住任何事情的亨利,卻可以通過訓(xùn)練,掌握動(dòng)手操作的新技能。布倫達(dá)意識(shí)到,在海馬體之外,還有別的記憶可以生成。
海馬體固然對(duì)于記憶的形成有著舉足輕重的作用,可它卻只掌握著某一類特定記憶的轉(zhuǎn)化。對(duì)于“程序性記憶”,它并沒有橫插一腳,程序性記憶是指如何做事情的記憶,包括對(duì)知覺技能、認(rèn)知技能、運(yùn)動(dòng)技能的記憶。程序性記憶可以幫助人們完成日常生活中很多看似不起眼的任務(wù):穿鞋帶、編辮子、游泳、騎車、演奏樂器、飛快地打字等等。這些似乎都是“只可意會(huì)不可言傳”的學(xué)習(xí)過程。
這些與運(yùn)動(dòng)相關(guān)的記憶的生成與小腦、紋狀體、運(yùn)動(dòng)皮層等有關(guān)系。實(shí)際上,亨利學(xué)會(huì)的不僅僅是這些。他還能形成潛意識(shí),對(duì)看過的畫片留下說不清道不明的印象。他能完成一種叫作“重復(fù)啟動(dòng)”的心理學(xué)測(cè)試,他還能準(zhǔn)確地畫出自己居住的單元房(手術(shù)后搬入)的地圖。
起初,人們認(rèn)為,這種與肌肉相關(guān)的記憶,可能是一種特例??呻S著對(duì)亨利的研究的深入,越來越多的“特例”告訴人們,這并不是什么特例。這些都是一類被稱為“非陳述式記憶”的記憶方式。
這一類記憶在海馬體之外悄然成形,深藏在潛意識(shí)中,神不知鬼不覺地影響著人們的日常生活,而海馬體,與記憶相關(guān),卻不是那種簡單而直接的聯(lián)系。
亨利讓科學(xué)家們的眼光鎖定在海馬體之上,提出了簡化而有效的記憶生理模型,又讓科學(xué)家們將眼光拓展到海馬體之外,在大腦的其他部位搜尋更多與記憶相關(guān)的東西。
科學(xué)家們一點(diǎn)點(diǎn)挖掘著記憶的神秘成因,一層層撩開遮在記憶與大腦面前的神秘面紗。曾經(jīng)玄妙而虛無縹緲的東西漸漸凝成了實(shí)體,為人們所知。而亨利這個(gè)腦神經(jīng)科學(xué)史上最著名的實(shí)驗(yàn)品,也步入了老年。雖然他意識(shí)不到時(shí)間的流逝,每一天對(duì)他來說都是大夢(mèng)初醒的第一天。但是時(shí)間,還是在他的身上留下了深深的痕跡。自從27歲那年的手術(shù)之后,他再也沒辦法獨(dú)立生活。他先是搬進(jìn)了父母家里,然后是親戚家,最后是養(yǎng)老院。
他喜歡看電視,喜歡和別人聊天,喜歡玩填字游戲。即便他一轉(zhuǎn)頭就會(huì)忘掉電視說了什么,和別人聊到哪兒。他幽默而風(fēng)趣,常常妙語頻出。當(dāng)研究者問他:“你吃過飯了嗎?”他會(huì)笑著說:“我不知道,我正在和自己爭論這件事?!?他甚至還喜歡善意地捉弄人。一次,他與一位研究者走在麻省理工的校園中,研究者問道:“你知道我們?cè)谀膬簡??”亨利立刻說:“怎么啦?我們當(dāng)然在麻省理工!”研究者驚訝得說不出話來,亨利得意地笑著指了指前方學(xué)生的T恤,上面印著3個(gè)大大的字母:MIT。
亨利無疑是一個(gè)最好的實(shí)驗(yàn)品,或者說,被試。他性格溫和友善,容易相處,永遠(yuǎn)樂于嘗試那些稀奇古怪的測(cè)試。如果一個(gè)人每時(shí)每刻都處于一個(gè)陌生的環(huán)境中,身邊都是陌生人,那么他只能有兩種選擇,要么把每個(gè)人都當(dāng)作敵人,要么把每個(gè)人都當(dāng)作朋友。顯然,亨利屬于第二種人。
他平靜地接受了這個(gè)每天都“恍如從夢(mèng)中驚醒”的世界。對(duì)身邊的老朋友和“新朋友”都保持著無比的友善。有時(shí)候,研究者會(huì)問他:“你做過什么嘗試讓自己記住的事情嗎?”亨利會(huì)狡黠地笑笑,說:“我怎么會(huì)知道,就算我嘗試過,我也記不住啊。”他敲敲自己的腦袋,感嘆道:“這真是個(gè)榆木疙瘩?!?/p>
2008年12月2日,82歲的亨利結(jié)束了自己“27歲”的人生。
按照他早年簽下的協(xié)議書,他的大腦被取了出來,切成了2000多片70μm厚的薄片,用于計(jì)算機(jī)建模。亨利的大腦信息,將會(huì)在經(jīng)過重構(gòu)后全部公開。亨利當(dāng)了一輩子的“專業(yè)實(shí)驗(yàn)品”,死后,他的大腦活在了計(jì)算機(jī)里。與很多腦神經(jīng)科學(xué)家相比,亨利對(duì)現(xiàn)代腦神經(jīng)科學(xué)的貢獻(xiàn)更大。如果亨利知道這些的話,應(yīng)該會(huì)十分欣慰吧。
在他的身上,始終有一個(gè)信念:從未失落過的他總是希望,科學(xué)家在他身上所發(fā)現(xiàn)的一切,會(huì)對(duì)別人有所幫助。
“亨利,明天你打算干些什么?”
“我想,任何對(duì)別人有用的事情?!?/p>
