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健忘的传奇(三)Comments>>

发表于 2010-03-13 11:43 | Tags 标签:, ,

H.M.的新记忆

六十年代,布伦达通过一系列设计精巧的实验展示了一个令人惊异的事实:在失忆的亨利脑中,某一些记忆功能,却被保留了下来。

她让亨利完成这么一项任务:她给了他一支铅笔,一张画着双线五角星的纸片,让他沿着五角星的轮廓,在双线间再画出一个五角星来。可是,在整个过程里,亨利面前的一个挡板遮住他的视线,使得他无法看见这张画片上的五角星,只能通过一面镜子中的影像来完成任务。由于镜像左右颠倒,亨利最开始画得歪歪斜斜,完全无法笔走直线,但是经过好几天的重复,亨利的表现大为提高,到最后,他完全可以对着镜子,流畅地画出五角星来。他学习的速度虽然比正常人稍慢,可是毕竟能够学会,而且学会后却并不比别人忘得快——在一年之后,他依然可以较为流畅地完成这一项任务。

自然,亨利全然不记得自己曾经反复做过这件事,每次画画,对他都是崭新的经历。甚至某一次,当他流畅地画出五角星时,他惊讶地说:“这么简单?我还以为会很困难呢!”

记忆与学习是紧密联系在一起的一对姐妹。我们之所以能够不断学习新知,正是因为我们的大脑能把每次遭遇新知识的短时记忆转化成长时记忆存放起来。记不住任何事件的亨利,却能通过训练,学到动手操作上的新技能。这使得布伦达意识到,在海马之外,还有别的记忆可以生成。海马固然重要,却只掌握着某一类特定记忆的转化,在亨利大脑所剩的其他部分里,另一种记忆正在悄然生成。

这种记忆功能,也是长时记忆的一种,我们现在叫做“程序性记忆”(procedural memory)。它与亨利不能学会的“陈述性记忆”(declarative memory)——我们每天对日常事件的记忆以及对新概念的吸取——相反,常常与全身或局部运动有关(所以在某些时候被称为“肌肉记忆”)。它能帮助我们完成日常生活里的许多看来毫不起眼的任务。正是依靠它,从小到大,我们学会了如何穿鞋带,如何辫辫子、如何游泳、骑自行车、开车、弹奏乐器、飞快地打字……这种记忆的过程往往很难用语言来描述,学习的过程相对缓慢,可是一旦掌握,它可以在我们的脑中存留很长的时间。由于和运动相关,程序性记忆的生成与小脑、纹状体、运动皮层一类的脑区有关。

实际上,亨利能学会的,还不止于此。

六十年代末,又一位女科学家加入了研究H.M.的行列。她就是布伦达手下的研究生,苏珊·科金。此后四十年间,苏珊获得了博士学位、在麻省理工承担教职、建立脑科学与行为实验室,而她对亨利的研究,一直延续了下来。实际上,在亨利死后,第一时间接到消息,奔赴医院对亨利大脑进行最后一次“在位”核磁共振成像扫描的人,就是苏珊。

如果说,H.M.研究早期的主要成就在发现他不能记得什么,那在研究的后期,最激动人心的发现则来自于他还能制造什么记忆。

在一个实验里,苏珊给亨利出示几幅杂志画片,让他盯着看上一阵。过上十分钟、一天、或者三天之后,苏珊给他出示同一张画片,外加一张他没看过的画片,询问他哪一张看起来更加眼熟。在这个测验中,亨利表现得不错。虽然亨利完全不记得自己看过什么杂志和画片,但他缺失了一部分重要组织的大脑,却能奇妙地在潜意识里记录下关于画片的粗略印象,让他对看过的画片产生说不清道不明的熟悉感觉。

在一种叫做“重复启动”的心理学测验上,亨利的成绩也正常。这种测验通常先向被试展示一系列单词,随后让他们做完形拼写填空的任务。通常被试填空的结果,会受到事先所见的单词的影响:譬如面对“pic____”,如果被试事先看到的单词中有“picture”这个词,出于心理暗示,他们更倾向于用picture来完成填空,而不是picnic,或者pick。这再次说明,虽然亨利不可能说出先前自己看到了什么单词,但他的大脑中却确实留下了关于这个单词的一些长期的“记忆”。有趣的是,如果事先展示的单词里包括五十年代之后才出现的新词汇,这种重复启动的暗示效应就消失了。

苏珊后来还发现,亨利可以准确地画出自己居住的单元房的地图,而他是在手术之后才搬到这里的。苏珊推测,也许是在许多年间、日复一日的起居坐卧中,亨利以极其缓慢的速度,也许通过不断重复的肌体运动的帮助,慢慢地获得了关于这个特定空间的感知和记忆。

更为有趣的是,虽然亨利几乎不记得手术之后世界上发生的任何事情,他却对一些名人有着模糊的印象。譬如在音节提示下,他能够说出当时美国总统是布什,能够叫得出里根的名字,知道肯尼迪——甚至还知道他死于暗杀。苏珊推测,大脑其他部分有可能也在记忆形成之中起到作用,丧失了海马之后,亨利的大脑也许在许多年间尝试利用其他区域的神经元,创造出零星的新知识。

最初,当布伦达的镜像实验结果被发表出来时,人们以为这种与肌肉运动有关的记忆,很可能是一个特例。而现在,随着研究越来越深入,越来越多的“特例”被发现,现在形成了一大类被笼统称为“非陈述式记忆”(non-declarative memory)的记忆方式。这些记忆在海马外的脑区中悄悄成形,深藏在我们的潜意识中,在日常生活里扮演着极其重要的角色,却因为并不向我们提供明晰的事件与概念而极少有人能够意识到他们的存在。数十年来,这些“非传统形”的记忆形式浮出水面,为我们研究人类的意识与潜意识,起着非同小可的作用。现在,科学家们已经意识到,记忆不是单一的形式,海马与记忆的关系,也不像我们最初所以为的那样简单直接。颇有哲学意味的是,当年是亨利帮助科学家们将记忆明确定位在小小一块海马上,提出简化而有效的记忆生理模型;而现在这同一个亨利,又使得科学家们将眼光拓展到海马之外,在大脑其它部位搜寻更为复杂却同样激动人心的记忆机制。

曾经埋藏在大脑深处、黑匣子一般难解、梦境一般虚无缥缈的记忆,现在终于慢慢向人类揭露出它内部的构造,以及背后庞大而错综复杂的神经生理基础。近年来,神经科学的研究已经深入到分子水平,许多曾经无法解答的玄妙问题,现在已经有了看得见摸得着的答案。

最后的篇章

亨利步入了风烛残年。

自从二十七岁的手术之后,亨利就丧失了独立生活的能力。他先和父母生活,后来搬去接受亲戚照料,再后来进入老人院。他一生爱看电视,爱做填字游戏——他坚信这种活动能帮助他记住单词。他喜欢和人聊天——虽然他转头就忘掉聊天的内容。他聪明、风趣、充满幽默感,并常有妙语涌出。当他面对研究者所提出的,让他无法回答的问题时,譬如 “你吃过饭了吗”,他常常说:“我不知道,我正在和自己争论这件事。”这句话,现在已经成为苏珊实验室里学生和博士后研究员嘴上的口头禅。

亨利甚至喜欢善意地捉弄人。有一次,他和苏珊走在麻省理工的校园,苏珊问他:“你知道我们在哪里吗?”亨利立刻说:“怎么啦,我们当然在麻省理工!”苏珊惊讶地看着他,他得意地大笑,指着身边一个学生的T恤,上面正印着MIT三个字母。

对于研究者,亨利是一个最好的被试。他脾气温和,易于相处,永远乐意尝试那些奇奇怪怪的测试和任务,并总是欢迎科学家们的到来。他不记得任何人——包括苏珊,但他对她感到亲切,如果苏珊问他:“我们见过面么?”,他会说:“见过,在高中。”在他那个“仿佛从梦中醒来”的世界中,他平静地生活,接受自己失忆的现实,并常常以此自嘲。苏珊曾问他:“你做过什么尝试让自己记住事情么?”他狡黠地笑着说:“我怎么会知道,因为就算我尝试过,我也记不住哇!”他还常常敲打着自己的脑袋,感叹道:“这个榆木疙瘩!”

九十年初,亨利和他的监护人签下协议书,同意死后捐献大脑。二零零八年十二月二日,八十二岁的亨利因为呼吸衰竭,在老人院去世。他的遗体很快被转移到麻省总医院(Massachusetts General Hospital),在那里接受扫描。与此同时,圣迭戈的脑科学家雅各布·安内瑟教授(Jacopo Annese)连夜飞往东海岸,与麻省的医生一起将亨利的大脑小心翼翼地取出,按照严格的程序进行了甲醛固定。

次年二月,安内瑟再赴东岸,将大脑样品带回圣迭戈的大脑观察实验室。亨利生前,从未造访加州。在他死后,他的大脑却远赴千里,在这个阳光海岸,为他的传奇掀开了新的一页。

于是回到本文开始时的那一幕,在亨利去世一年之后,他的大脑被切成两千四百多片七十微米厚的样品——在安内瑟和同伴的努力下,仅仅两片样品被切片机破坏,绝大多数完美无缺。雄心勃勃的安内瑟计划对一些切片染色,利用计算机重构技术,构建出亨利大脑内部神经元连接的三维信息图,并将它储存在加州大学圣迭戈分校的超级计算机中心里。这一工程完成之后,所有的信息将向世界上所有的科研工作者公开,成为一个像“Google地球”一样可供公众搜索的数据库。

苏珊评价过:“H.M.大脑无以伦比的价值在于,我们拥有他五十多年的行为学数据,包括各种记忆与认知功能,甚至感觉和运动功能方面的测试。”而现在,随着对亨利大脑内部神经网络结构的揭示,这个神经科学上最重要的被试,将再一次为科学家们连接思维意识与其背后的生理基础提供无比珍贵的机会。这将为H.M.在神经科学史上所作出的巨大贡献的书写最后的篇章,而且,是异常重要的一章。

当年那个年轻的女科学家布伦达已经九十高龄,银发苍苍,却依然在加拿大继续从事着科研教学的工作。每当她回忆自己一生的科研历程,她总是说,自己格外强烈的好奇心成为许多发现的关键。当一个十一岁的女孩问起她为什么要成为科学家时,她说:“如果你看看诗歌、音乐和小说,在眼下它们与几百年前的一样好。可是科学却不同,我们现在所作出的发现,将永远比过去作出的更好。科学总是新的,它永远会让我们的生活变得更加有趣。”

如果亨利知道自己在这一过程中起到了怎样的作用,他无疑会相当欣慰。因为在这个健忘的老人身上,有一些信念,终生不曾失落。他总是希望,科学家们在他身上发现的一切,能够帮助到其他的人。

“亨利,明天你打算干些什么?”在一段录音中,苏珊曾经这么问他。

“我想,任何对别人有用的事情。”亨利苍老的声音做出了平静的回答。

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1. 值得一提的是,亨利被摘除的内侧颞叶中并不仅仅含有海马,还有杏仁核、海马旁回等其他结构。哪怕在布伦尔进行了详细比较研究、基本排除了海马旁会导致亨利失忆的可能性后,她也在1957年的文章中坦陈,究竟是否应该把亨利的记忆损失全部归于海马,还需要进一步确定。海马在记忆上的功能,是后来许多科学发现逐步确定的,但这篇文章首次明确指出了这种联系。

2.卡尔的这两个看法,从今天神经科学的发展来看,并非全然错误,实际上大脑确实具有一定的全息性和可塑性。

3.在有的情况下,不一定是接受信息的神经元在接受上变得更加高效,也可能是提供信息的神经元提高自己的提供方式,不过前一种机制现在认为更加常见。

编辑:小庄

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27 Responses to “健忘的传奇(三)”

  1. Aiden说道:

    這篇寫的感情好飽滿。很感人。

  2. Michelle说道:

    这一篇将人的感性与温柔渗透进科学的严谨和理智 让人动容~~
    很多人献身科学就是因为它总有新的 总可以被不断证明、突破和超越
    就像很多人热爱历史,是因为它的真实

  3. lalunasun说道:

    结了这就?
    以后大家就不用问为啥人总会骑自行车之类的问题了,喔嗬嗬嗬

  4. 李超波说道:

    “海马”可能只是一种有关“陈述性记忆”的链接,虽然亨利不能“说出”所发生的事,但他很可能已经记住了这件事,并将它转化为“技能”,就像我们学会了骑自行车,但无法记住每个过程一样

  5. 八爪鱼说道:

    很长一段时间里,因为我能让耳朵里出现很大声的隆隆的杂音,我认为我能控制镫骨肌。后来找了耳鼻喉科的老师问,检查了半天也没能证实。多遗憾啊。也许我像HM一样可以为医学发展做贡献呢。

  6. stecue说道:

    最后放了一个Fifty First Dates的剧照啊。俺家有,看了好几遍了,霍霍。

  7. iris说道:

    我刚刚看了一,才意识到原来这就是大名鼎鼎的H.M.
    话说我在上学期修 高中最初级的psychology的时候书里就多次提到 H.M.

    真的是一篇好文章

  8. Zis76_2mm说道:

    如果哪一年有项研究彻底揭开了记忆之谜并获得诺贝尔奖的话,应该同时为这位亨利先生设一个诺贝尔特别奖,他的动机和行为完全符合了当年诺贝尔设置这个奖项的初衷。

  9. loler说道:

    以前一直不知道H.M的真名呢。

  10. 梵昕说道:

    很感人,也知道了原来H.M 就是这位仁兄啊~

  11. zhangyongbd说道:

    深入浅出

  12. 打破的管道说道:

    很感人的一篇文章
    有时候我真的想和亨利那样,不记得所有以前发生过的事情

  13. isaac说道:

    deeply moved

  14. rrison说道:

    记忆不只存在于大脑中
    它遍布我们的身体

  15. 栖枫渡说道:

    我从文学角度来评论一下:这是一篇有着感人力量的文章。

    其内容方面,俺就是学这个的,不多说了。

    向色好色闲人童鞋致敬。

  16. Sally说道:

    科学真是奇妙,令人感慨万分,同意布伦达的话:科学只会变得更好。

  17. 莽轩说道:

    缓缓叙述出了一个给人类做出的很大贡献的人同样也不为多数人所知,最后配的图《初恋五十次》恰到好处,那是一部温馨幽默的电影,也是我们的英语老师给我们看的第一部电影

  18. 朝雲说道:

    三章看畢,感慨.想起電影兇心人(Memento),更加經典,倒敘的結局非常悲哀......

  19. pathintegral说道:

    好文

  20. learner说道:

    很好的一篇文章,它触及了我的长期记忆之一部分,就是关于我想做一个心理学家的那部分,是在我上大学的时候形成的。嚯嚯

  21. 有效用户说道:

    很好的一篇文章,布伦达说的:“如果你看看诗歌、音乐和小说,在眼下它们与几百年前的一样好。可是科学却不同,我们现在所作出的发现,将永远比过去作出的更好。科学总是新的,它永远会让我们的生活变得更加有趣。”很好,但从另一个方面看,诗歌、音乐和小说之所以能得几百年前一样好,是因为他记录的是当时人们的生活,就好像现在的诗歌、音乐和小说能记录现在人们的生活,被几百年后的后人们了解一样,因此他们与科学一样都是人类发展过程中很有意义的一些事情,差别不过在于科学在于发现,文化在于不忘记。

  22. [...] Seren这篇讲述HM的故事《健忘的传奇(三)》让很多人看过之后鼻子发酸,眼泪打转。玉树临风的怪蜀黍八爪自己这份感情表达更加,怎么说呢?总之有着浓浓的学术气质。 [...]

  23. 牛云鹏说道:

    谢谢这篇文章的作者,写的很棒,看了之后很感动,我的妈妈今年8八月份做了同样的手术,手术的位置基本和HM相同,术后现在还不到三个月,癫痫发作明显减少,但是出现了同样的记忆症状,我很自责,感觉没有保护好母亲,但是看了您的文章,给了我很大的信心,谢谢