蘇一橫
“順行性失憶癥”
在影視作品中,我們常??吹揭恍┯嘘P(guān)失憶者的故事。比如,電影《我是誰》中,成龍飾演過一名美國特工,在非洲執(zhí)行任務(wù)時失憶,被當(dāng)?shù)赝林樟簦瑸榱烁闱宄约旱恼鎸嵣矸?,他毅然踏上了一段冒險之旅;電影《西域雄獅》中,李連杰扮演過中國大俠黃飛鴻,他同樣也是先失憶,然后又恢復(fù)記憶,在美國懲惡揚善……
類似的影視故事還有很多,但從科學(xué)的角度看,大都情節(jié)俗爛,模式雷同,因為影視中往往只表現(xiàn)了失憶癥中的一種類型——“逆行性失憶癥”。這種失憶癥的患者由于腦部受創(chuàng)、產(chǎn)生淤血等原因,無法回憶起過去的事情,只能記住發(fā)病后經(jīng)歷的一切。然而,還有一種影視故事很少表現(xiàn)的“順行性失憶癥”,此類患者擁有發(fā)病前完好無損的記憶,卻無法記住發(fā)病之后的事情,對患者來說,每一天的世界都仿佛初見,充滿新鮮。
相對于“逆行性失憶癥”,“順行性失憶癥”的癥狀更加古怪,病因更加復(fù)雜。治療和研究“順行性失憶癥”患者,可以幫助科學(xué)家破解記憶的奧秘。在科學(xué)史上,就有一位患有此類癥狀的失憶者成為了“明星患者”,為神經(jīng)科學(xué)和認知心理學(xué)研究做出了極其重要的貢獻,他就是亨利·莫萊森。
既成功又失敗的腦部手術(shù)
1926年,莫萊森出生在美國康涅狄格州的普通工薪家庭。本來,莫萊森可以有一個健康快樂的童年,但10歲的時候,莫萊森在騎自行車時發(fā)生事故,傷到頭部,從此患上了癲癇癥。隨著年齡的增長,莫萊森的癲癇癥越來越嚴(yán)重,他經(jīng)常會突然四肢劇烈抽搐、口吐白沫。這種病情是無法繼續(xù)上學(xué)了。離開學(xué)校后,莫萊森一度以組裝摩托車配件為生,但很快也因病而無法勝任這份工作。27歲的時候,莫萊森對癲癇癥已經(jīng)完全失去了控制,他求助于美國一位著名的神經(jīng)外科醫(yī)生威廉·斯克維爾。
威廉醫(yī)生提出了一種實驗性質(zhì)的治療方案——內(nèi)側(cè)顳葉切除手術(shù)。如今看來,通過腦葉切除術(shù)來治療神經(jīng)疾病是非常殘忍的,但當(dāng)時美國醫(yī)學(xué)界普遍認為,腦葉切除術(shù)不僅有治療潛力,也有非常大的實驗價值。在征得莫萊森和其家人的同意后,威廉醫(yī)生為莫萊森切除了內(nèi)側(cè)顳葉、杏仁核以及海馬前部的三分之二。威廉醫(yī)生實施的手術(shù)的確緩解了莫萊森的病情,也沒有影響到莫萊森的運動能力、智力和個性,但仍然產(chǎn)生了災(zāi)難性的副作用。
身邊的人發(fā)現(xiàn),莫萊森已經(jīng)變得深度健忘,對于任何遇到的新事物,他幾十秒后就會徹底忘記。比如,莫萊森在大腦手術(shù)后認識的任何人,第二次見面時就已經(jīng)忘得一干二凈;他每次到經(jīng)常踏足的樹林中去散步,那片樹林對他永遠都是第一次去;同一本雜志,他可以日復(fù)一日地讀下去,始終保持新鮮感;他的朋友甚至開玩笑,如果跟莫萊森借錢,根本不用還,因為莫萊森不會記賬。不過,莫萊森并不是毫無記憶,他仍然記得大腦手術(shù)之前異常久遠的事情。比如,莫萊森知道自己的父母來自哪個國家的哪個城市,知道1929年的美國股市崩盤事件,知道第二次世界大戰(zhàn)。
“程序性記憶系統(tǒng)”
莫萊森被確診患上了“順行性失憶癥”。這讓威廉醫(yī)生感到自責(zé)與困惑,他警告同行不要再重復(fù)自己犯的錯誤。1955年,威廉醫(yī)生在美國神經(jīng)科學(xué)年會遇到了加拿大麥吉爾大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家布蘭達·米爾納博士,邀請后者來到康涅狄格州,共同研究莫萊森的病癥。兩人都沒有預(yù)料到,他們關(guān)于莫萊森的研究即將改變?nèi)祟悓τ诖竽X認知功能和記憶功能的理解。
在康涅狄格州,米爾納給莫萊森做了數(shù)百次的記憶實驗,每次實驗都得到了莫萊森耐心而和氣的配合。兩年后,米爾納發(fā)表了題為《雙側(cè)海馬損傷后導(dǎo)致的近期記憶丟失》的論文,她指出,威廉醫(yī)生所切除的海馬回并不是導(dǎo)致癲癇的源頭所在,那里其實是決定大腦認知和記憶的重要區(qū)域,而且,米爾納認為,莫萊森的失憶癥與癲癇癥一點關(guān)系都沒有,這完全是錯誤手術(shù)帶來的悲劇。直至今日,米爾納的這篇論文被引用超過6000次,依然是神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)最經(jīng)典的研究論文。
不過,在20世紀(jì)50年代,科學(xué)家普遍認為,記憶是大腦所有細胞的整體功能,并不依附于某個單獨的神經(jīng)區(qū)域,因此很多人仍然懷疑莫萊森的失憶癥是由癲癇癥引發(fā)的。到了1962年,米爾納繼續(xù)對莫萊森完成了大量研究實驗,她將自己的具有里程碑意義的研究成果公之于眾。米爾納告訴整個神經(jīng)科學(xué)界,莫萊森的大腦記憶有一部分是相當(dāng)完整的。
在一系列實驗中,米爾納讓莫萊森不斷重復(fù)地做同一件有難度的任務(wù),比如反復(fù)畫出某種輪廓復(fù)雜的圖案或者反復(fù)玩一個帶規(guī)則的游戲。對于普通人來說,第一次畫圖案或者玩游戲都比較困難,但隨著學(xué)習(xí),后邊一般會越做越好。莫萊森沒有做任務(wù)的記憶,他每次做任務(wù)時,都認為自己是在開始一個新的實驗。但令米爾納吃驚的是,隨著訓(xùn)練的增多,莫萊森竟然開始變得熟練起來——他畫的圖案越來越精確,他的游戲得分越來越高,即使他認為自己是第一次做任務(wù)。
這樣看似簡單的實驗其實意義巨大。莫萊森的表現(xiàn)說明,大腦中至少有兩個系統(tǒng)能產(chǎn)生新的記憶。一個是“陳述性記憶系統(tǒng)”,能夠記錄姓名、面容、新的體驗等等,它把記憶存儲起來,需要回憶的時候再翻出來。這個系統(tǒng)依附于大腦中的臨時功能區(qū)域,也就是莫萊森被手術(shù)切除的內(nèi)側(cè)顳葉和海馬回。另一個系統(tǒng),則叫作“程序性記憶系統(tǒng)”,它是依靠潛意識來運作的,依附于大腦的其他區(qū)域中,負責(zé)記憶學(xué)到的新技能。依靠“程序性記憶系統(tǒng)”,科學(xué)家就可以解釋,為什么一個人多年不騎自行車,跨上車子就立刻找到騎車的感覺;或者一個人多年沒有碰吉他,但拿起吉他就能彈出曲調(diào)。
科學(xué)研究的明星
米爾納對于莫萊森的研究表明,參與“陳述性記憶”和“程序性記憶”的大腦區(qū)域是不同的,內(nèi)側(cè)顳葉對于“陳述性記憶”的形成是必不可少的,而對“程序性記憶”則不然。這些發(fā)現(xiàn)顛覆了以往科學(xué)界認為的記憶是廣泛存在于大腦內(nèi)的觀點,也讓莫萊森成為了科學(xué)研究中的明星。
在接下來的40多年時間里,莫萊森作為研究對象接受了數(shù)不勝數(shù)的各類神經(jīng)科學(xué)實驗。他成為科學(xué)史上被研究次數(shù)最多的病例,出現(xiàn)在了將近12000篇已發(fā)表的研究論文中。隨著年齡的進一步增長,莫萊森的失憶進一步嚴(yán)重,他甚至認不出鏡子里已經(jīng)變老了的自己,因為他的記憶還停留在27歲之前。不過,在生活中,莫萊森能感覺到所有科學(xué)家、學(xué)生和研究者對他的重視,大家都在說他如何為科學(xué)做出了巨大的貢獻,但是,具體是怎樣的貢獻,他卻一點都不清楚。1980年莫萊森搬入了療養(yǎng)院,但依然對研究者保持非常開放的心態(tài),一般不會拒絕科學(xué)家做實驗的請求。漸漸地,莫萊森的故事被許多科學(xué)家寫成了書籍,而他的大腦也被科學(xué)家們稱為“世界上最有名的大腦”。
2008年,82歲的莫萊森由于呼吸衰竭,在療養(yǎng)院離開人世,他的大腦被冷藏1年后,在加州大學(xué)圣地亞哥分校切成了2401片標(biāo)本,每片70微米厚的切片都像是薄薄的意式火腿,整個切割過程在網(wǎng)上進行了直播,數(shù)百萬人同時在線觀看。這算是莫萊森留給科學(xué)界最后的一份饋贈。
(劉誼人摘自《大科技》2020年第5期)