2010-05-16

[轉載] 健忘的傳奇(二)


記憶:混沌初開時
亨利的失憶症嚴重而獨特。從布倫達一見到他開始,她就意識到了這一點。從表面看,亨利是個正常、可親的年輕人,可是日常生活裡遭遇經歷的一切事情,對他來說都比雪泥鴻爪更加雁過無痕。他對眼前任何事件的記憶都只能持續幾分鐘甚至更短的時間,一旦注意力被轉移到其他事情上去,他立刻就忘掉先前的那件事。他對時間的記憶停留在手術前:他告訴布倫達,今天是一九五三年三月,他今年27歲。事實上,他對於自己的手術只有極其模糊的印象,而對手術前幾年的許多事情,也有嚴重的遺忘——譬如怎麼也記不起來他最喜歡的舅舅,在他手術前三年就去世了。

可與無法記得眼下生活裡的事情相反,亨利對童年的記憶非常正常。他知道父母是誰,家鄉在那裡,他記得小時候全家人去度假,他記得因為父親來自南方,所以不習慣過聖誕節。此外,他智商112,邏輯推理與語言會話能力一切正常。他也困惑於自己的改變,他告訴布倫達:「我像突然驚醒在一場夢裡……我的每一個日子都是單獨的,與另一日毫無關聯。」

手術後失憶,在經歷了腦葉切除術的病人裡並不少見。可是亨利所損失的記憶能力卻有著非同尋常而又異常清晰的特徵,同時,因為他的手術過程被斯科維爾明確地記錄下來,這就為準確將記憶缺失定位於受損腦區帶來了可能。經過對亨利和另外九名接受了顳葉切除術的病人(他們被切除的腦區大小和記憶受損的程度各不相同)仔細的比較研究,布倫達和斯科維爾醫生得出結論:在亨利被摘除的大腦部分中,有一個特殊的結構,因其形狀細長彎曲,得名海馬(Hippocampus)1。正是這個海馬,是我們人類維持日常生活記憶的重要中樞。亨利的失憶症,就源於他海馬的缺失。而海馬的缺失並未影響到他記憶之外的其他神經活動,也並未改變他的人格品性,除了失憶以外,他完全是個正常人。這說明,海馬主要管理記憶,而對其他神經活動涉足甚少。

也許對於我們,這個結論聽起來毫不驚人。現在,不同的腦區主管不同的神經功能的概念早已深入人心。故而我們往往不曾意識到,僅在短短幾十年前,科學家們還不清楚我們顱骨內的這團柔軟細膩的灰白色組織,究竟如何協調我們的思維和行為。以著名心理學家卡爾•拉什利(Karl Lashley)為代表的一些科學家認為,我們的大腦並沒有明確的分區,當我們需要思考時,整個大腦都平等而均勻地參與了這一行動。此外,如果損傷大腦的一個區域,那另外的區域將取代被損區域的功能2。布倫達和斯科維爾對H.M.的這一項研究,直接挑戰了這一理論,在神經科學史上首次將一項可以明確定義的神經功能——記憶,並且是某一種特定的近期記憶——如此精確地定位在大腦中的某個輪廓分明的區域上,開創了大腦功能分區研究的先河。他們的研究結果發表在一九五七年二月的《神經病學、神經外科手術和精神病學雜誌》上。這篇題為《雙側海馬切除後的近期記憶損失》的文章,從發表以來已被引用兩千多次,是神經科學有史以來被引用次數最多的文章之一,被公認為奠定了現代神經科學與腦科學研究的重要基礎。

海馬究竟在哪裡?現在想像你端坐在鏡子面前,與鏡中的自己四目對視,鏡中的那道目光垂直穿過你的眼眶、平行直射入大腦深處,掠過雙耳的位置後,停留在大腦中軸線的兩旁,此時這道目光所見的灰白色的腦體,就正是你的左右兩條海馬體。且讓我們的目光在這裡多停留一會兒,仔細打量對我們生活至關重要的這團神經組織,並思考這樣一個問題:雖然亨利不能再記得日常生活裡的任何事情,卻依然可以喚起自己童年時形成的回憶,那麼,在我們近期的記憶與遙遠的記憶之間,究竟有什麼關係?






















再來看這樣一個事實:如果科學家讓亨利在屏幕上看一串停留一陣又消失的數字,然後讓他立即重複,當數字在六到七個之內時,他能夠準確地完成任務。這一成績,和我們絕大多數的普通人並無區別。這麼看來,亨利並非完全不能「記住」東西,他和我們的區別只不過是,我們能把這些稍縱即逝的事件在頭腦中長時間的保留下來,而他轉過頭就把記住的一切都忘掉了。

記憶和遺忘之間,又是什麼樣的關係?我們的大腦,究竟如何為我們保存各種各樣的記憶?

其實要回答這些問題,最優秀的科學家也不敢說自己已經有了明確的答案。但通過許多像布倫達,像她的恩師和她後來的學生一樣充滿好奇的科學家們在過去幾十年甚至上百年間的努力,對記憶這個既具體又縹緲的東西,我們的認識,已經有了極其深刻的變化。我們正一步步地逼近了大腦最深處的那個秘密。

先來看看我們大腦的樣子:在我們的顱骨裡,最重要的居民大概是數以千億計的神經元,它們的細胞體大多居住在大腦皮層的表面,擠擠挨挨地,形成了一層叫做「灰質」的區域。這些神經元的細胞體上,又長出長長短短的觸手——軸突,它們深入大腦內部,互相糾纏,形成「白質」。這些神經元們,就靠著各種各樣的軸突與彼此接觸,形成錯綜複雜的神經網絡。在這個網絡裡,一種被稱為「神經遞質」的化學物質,它就好像古時驛道車馬上的信件、後來細細電話線裡的電波、現在互聯網中的即時消息一樣,是神經元彼此聯繫、傳遞信息的重要介質。想像神經元小張,有事情要告訴神經元小王,小張便會通過接觸小王的的那條軸突末端,釋放出特定的神經遞質,而小王收到這些信息,把它們轉化成特定的電信號,這就完成了一次神經元之間的交頭耳語——突觸傳遞,我們神經通訊最基本的機制之一。

記憶的本質,是靠加強特定的神經元之間的這種交流和耳語來完成的——也就是增強神經網絡中特異的「節點」。如果你曾在江南煙雨中遇到過那個正當年齡的人,記憶將被刻寫得如此深刻,以至於多年之後,當一滴小雨落在皮膚上,那微涼的感覺通過感覺神經元傳入腦中,竟能準確無誤地擊中那個在很久以前就變得異常敏感的節點,於是那人的模樣又歷歷在目,猶如親見。這,就是記憶。

我們的記憶又分為短時記憶和長時記憶,其中短時記憶這一段,就是短期加強神經節點的效率——如果神經元小王知道小張有重要事情要講,它會格外注意聆聽小張那邊的動靜,交流變得高效,在這時,我們就形成了短期的記憶。可是,這種加強效果非常短暫,一般只要幾十秒鐘,小王就會「忘掉」小張的重要性,我們的短時記憶就消失了。那我們如何獲得長時記憶呢?

想像一面橡膠牆,如果你出拳撞擊,將會在牆上形成一個拳頭大小的坑,但如果橡膠彈性較好,很快這個小坑就自動平復了。可是如果你在好幾天、好幾個月甚至好幾年的時間裡,天天出拳撞擊橡膠牆的同樣一個位置,那裡一定會出現一個永久的坑——牆發生了結構性的改變,而這,正是我們形成長時記憶時發生的事情。如果某一個信息在神經元中不斷被重複——如果小張不斷告訴小王重要事體,小王大約會面向小張長期建立一個敏感的接聽器3。從此以後,小張的耳語能夠毫無遺漏地傳遞給小王,激起合適的電信號,這兩個神經元之間,形成了一個被長期增強的交流節點。而這節點的長期性加強的過程,便是將短時記憶轉化為長時記憶的存儲過程。在這個過程裡,許多基因被表達,蛋白質被合成,還有特異的酶長年辛勤工作,負責維修被增強的節點,保證它們一直高效。這是一個複雜而又長期活躍的過程。如果說,短時記憶靠的是稍縱即逝的化學信號的改變,而長時記憶的基礎,則是在短期記憶的基礎上,對神經網絡裡節點的物理結構產生了根本性的變化。

記憶,這個對於我們正常人來說彷彿是想當然、自然發生的過程,其實並非混沌一片。在我們的頭顱之中,不同腦區、不同神經元和不同分子機制分擔不同的任務,負責記憶形成過程裡每一個精巧的步驟。而海馬所承擔的,正是這種將短時記憶轉化成長時記憶的重要工作。在忙碌的海馬中,節點增強每時每刻都在發生,它把我們閱讀的書、欣賞的畫、吃到的美食、窗外的風景、以及那些讓人心跳慢半拍的名字……全都分門別類地放好,珍藏起來,供我們日後回憶。

可憐的亨利,雖然他舊日加強的節點依然完整,可卻再也無法對其他節點進行加強,也就無法為回憶中其中增添任何新的內容了。

真的嗎?

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