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健忘传奇
本报评论员:萧倩
  萧倩
  “到了。”有人屏住呼吸,轻声
  说。
  在所有目光焦点上,科
  学家用柔软的油画笔小心翼翼地把样品挑起,放入严格控制酸碱度、盛满盐溶液的小方格——这是一颗举足轻重的大脑的第一张切片。
  此刻是2009年12月2日午后,美国南加州圣迭戈市一个阴湿而温暖的冬日,距离这颗大脑的主人,亨利·莫莱森(HenryMolaison)在千里外的康州去世,整整一年。在过去50多年间,亨利作为关键人物,开启了当代神经科学的新篇,让我们对许多最基本的问题有了翻天覆地的认识。这些问题包括:人类怎样获取新知,为何会拥有记忆,甚至自我意识从何而来。
  可是亨利自己却永远不会意识到这一切。他的大脑里有一本无法向后翻动的日历,最上面的那一页,永远停在了1953年的9月1日。
  改变一切的手术
  1953年的秋天,仅有27岁的亨利饱受癫痫的折磨。这个清瘦而英俊的年轻人经常眩晕、昏厥,大剂量的抗癫痫药对他也已失效。这时,当地著名的神经外科医生威廉·斯科维尔决定在这个年轻人脑中,进行一项实验性的手术。
  在上世纪四五十年代,一种叫做“脑叶切除术”(lobotomy)的手术盛行美国。这种手术以破坏或摘除大脑的某一部分为手段,通常用来治疗有精神病的人。斯科维尔医生相信,如果对大脑中对一个叫做 “内侧颞叶”的区域进行选择性切除,将有可能治愈亨利。这无疑是一项危险的手术,但处于绝望中的亨利与父母都同意孤注一掷。于是,斯科维尔医生在亨利大脑左右两边分别摘除了长为8厘米的脑组织。
  手术后的亨利,癫痫大为好转,可是他的世界,突然之间起了幡然巨变。他永远不记得自己吃过饭没有,他会在短暂的对话中多次重复同一个笑话,他翻来覆去地读同一本杂志,他再也无法结交新朋友——因为每次见面,都是初相识。
  两年后,加拿大著名医生怀尔德·彭菲尔德(WilderPenfield)在美国神经病学学会年会上报道了两例经历颞叶切除手术之后患上严重失忆症的病人。会后斯科维尔医生打来电话,告诉彭菲尔德,自己手头也有个类似的病例。那时,女科学家布伦达·米尔纳(BrendaMilner)博士正在彭菲尔德医生的指导下研究失忆病人。于是,斯科维尔医生随后邀请布伦达前往哈特福德,探访这个特别的病人亨利。1955年,36岁的布伦达,短发、圆脸、精力充沛、雄心勃勃。她启程去美国拜访斯科维尔医生的病人亨利,却不知道自己将要开始的旅程,在科学史上将留下怎样的痕迹。
记忆:混沌初开时
  亨利的失忆症严重而独特。从表面看,亨利是个正常、可亲的年轻人,可是他对眼前任何事件的记忆都只能持续几分钟甚至更短的时间,一旦注意力被转移到其他事情上去,他立刻就忘掉先前的那件事。他对时间的记忆也停留在手术前:他告诉布伦达,今天是1953年3月,他今年27岁。
  可与无法记得眼下生活里的事情相反,亨利对童年的记忆非常正常。他知道父母是谁,家乡在哪里,他记得小时候全家人去度假,他记得因为父亲来自南方,所以不习惯过圣诞节。此外,他智商112,逻辑推理与语言会话能力一切正常。他也困惑于自己的改变,他告诉布伦达:“我像突然从一场梦中惊醒……我的每个日子都是单独的,与另一日毫无关联。”
  因为亨利的手术过程被斯科维尔明确地记录下来,这就为准确将记忆缺失定位于受损脑区带来了可能。经过仔细的比较研究,布伦达和斯科维尔医生得出结论:在亨利被摘除的大脑部分中,有一个特殊的结构,因形状细长弯曲得名海马。正是这个海马,是人类维持日常生活记忆的重要中枢。而海马的缺失并未影响到记忆之外的其他神经活动,也并未改变亨利的人格品性。这说明,海马主要管理记忆,而对其他神经活动涉足甚少。
  也许对于今天的神经科学家,这个结论听起来毫不惊人。现在,不同的脑区主管不同的神经功能的概念早已深入人心。而仅在短短几十年前,关于我们颅骨内的这团柔软细腻的灰白色组织,究竟如何协调我们的思维和行为,还是一团迷雾。布伦达和斯科维尔对亨利的研究,在神经科学史上首次将一项可以明确定义的神经功能——记忆,如此精确地定位在大脑中的某个轮廓分明的区域上,开创了大脑功能分区研究的先河。他们的研究文章,从发表以来已被引用2000多次,是神经科学有史以来被引用次数最多的文章之一,被公认为奠定了现代神经科学与脑科学研究的重要基础。
  不仅如此,亨利可以形成短时记忆——譬如复述几秒钟前看到的一串电话号码。他所缺乏的,仅仅是把它们转化成长时记忆的能力,这就使得科学家们意识到,记忆的形成过程之中,有着许多循序渐进的精妙步骤:短时记忆被暂时保存,只有经过不断地重复、增强,才会变成长时记忆。而海马所负责的,正是这从短到长的转化过程。而亨利可以清楚地记起童年往事,又说明记忆的转化、存储和提取是两个截然不同的过程——他脑中在手术前形成的记忆依然完整,而且可以被轻易换起。只不过,由于掌管形成新记忆的海马不在了,他无法为自己的大脑中增添任何新的内容。
  真的吗?
新的记忆
  上世纪60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任务。
  自然,亨利全然不记得自己曾反复做过这件事,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!”
  实际上,亨利能学会的还不止于此。譬如,亨利可以准确地画出自己居住的单元房的地图,可他是在手术之后才搬到这里的。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。科学家推测,也许是在许多年间、亨利的大脑慢慢调动了海马之外的神经元,创造出零星的新记忆。
  现在,随着研究越来越深入,科学家发现了一大类被笼统称为 “非陈述式记忆”(non-declarativememory)的记忆方式。它们在海马外的脑区中悄悄成形,在日常生活里扮演着极其重要的角色。正是依靠它,我们学会了如何穿鞋带,如何游泳、骑自行车、弹奏乐器、飞快地打字……甚至,它们帮我们形成了说不清道不明的潜意识。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。
最后的篇章
  亨利步入了风烛残年。
  自从27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。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。生活里,他聪明、风趣、充满幽默感,甚至喜欢善意地捉弄人。有一次,他和研究他的科学家苏珊·柯金(SuzanneCorkin)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。
  上世纪90年初,亨利和他的监护人签下协议书,同意死后捐献大脑。2008年12月2日,82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,在那里接受扫描。而圣迭戈的脑科学家雅各布·安内瑟教授(JacopoAnnese)则远赴东岸,将大脑样品带回大脑观察实验室。
  于是回到本文开始时的那一幕,在亨利去世1年之后,他的大脑被切成2400多片70微米厚的样品。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。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,为神经科学作出巨大贡献。
  当年那个年轻的女科学家布伦达已经90高龄,银发苍苍,却依然在加拿大继续从事着科研教学工作。当一个11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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【第 46 版:新知】
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