最健忘的人，亨利•莫萊森（Henry Molaison）
改變一切的手術
第一次癲癇，發生在亨利十歲的時候。
亨利出生於美國東北的康涅狄格州的首府哈特福德，他小時候是個健康的孩子。九歲那年（也有一說是七歲），亨利被一輛自行車撞傷頭部，並昏迷數分鐘。但是否因此而導致了日後的癲癇，卻並不清楚，因為在他的親戚中， 曾有三人罹患此病。
過了十六歲生日，癲癇愈加嚴重，亨利不得不停學數年，直到二十一歲才高中畢業。之後他去一家汽車廠當裝配工，可後來也因為頻繁發病，最終只能辭職。二十七歲的亨利，是個清瘦而英俊的年輕人，可是他的正常生活已經徹底被癲癇毀掉：他經常眩暈、昏厥，大劑量的抗癲癇藥對他也已失效。這時，當地著名的神經外科醫生威廉•斯科維爾決定在這個年輕人腦中，進行一項實驗性的手術。
在四五十年代，一種叫做「腦葉切除術」(lobotomy)的手術盛行美國。這種手術以破壞或摘除大腦的某一部分為手段，通常用來治療有精神病的人。那時候的醫生們對大腦的瞭解還十分粗淺，在進行此類手術時，往往只在顱骨上開一小口，將手術器械插入人腦，在完全無法看到顱內結構的情況下，上下左右揮動，以期藉此破壞精神病的病灶。手術後，有人確實不再犯病，有人毫無起色，而有人竟因此陷入植物人狀態。可是因為手術的盲目性和隨之帶來的不確定性，從這些天差地別難以預料的後果中，科學家們很難得出什麼清楚的結論。
斯科維爾醫生對這種切除術設計了一套較為嚴格的操作程序，仔細記載每次手術切除的大腦部位——他相信，在大腦中對一個叫做「內側顳葉」的區域進行選擇性切除，療效最好。這無疑是一項危險的手術，但處於絕望中的亨利與父母都同意孤注一擲。於是，一九五三年的秋天，斯科維爾醫生在亨利大腦左右兩邊的內側顳葉部位，分別摘除了長為八厘米的腦組織。
手術後的亨利，癲癇大為好轉，可是他的世界，突然之間起了幡然巨變。
兩年後，加拿大著名醫生懷爾德•彭菲爾德(Wilder Penfield)在美國神經病學學會年會上報導了兩例經歷顳葉切除手術之後患上嚴重失憶症的病人。會後斯科維爾醫生打來電話，告訴彭菲爾德，自己手頭也有這麼一個年輕病人，在部分切除雙側顳葉後，他永遠不記得自己吃過飯沒有，他會在短暫的對話中多次重複同一個笑話，他翻來覆去地讀同一本雜誌，他再也無法結交新朋友——因為每次見面，都是初相識。
H. M.的大腦切片
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，僅在短短几十年前，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。
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？
六十年代，布倫達通過一系列設計精巧的實驗展示了一個令人驚異的事實：在失憶的亨利腦中，某一些記憶功能，卻被保留了下來。
她讓亨利完成這麼一項任務：她給了他一支鉛筆，一張畫著雙線五角星的紙片，讓他沿著五角星的輪廓，在雙線間再畫出一個五角星來。可是，在整個過程裡，亨利面前的一個擋板遮住他的視線，使得他無法看見這張畫片上的五角星，只能通過一面鏡子中的影像來完成任務。由於鏡像左右顛倒，亨利最開始畫得歪歪斜斜，完全無法筆走直線，但是經過好幾天的重複，亨利的表現大為提高，到最後，他完全可以對著鏡子，流暢地畫出五角星來。他學習的速度雖然比正常人稍慢，可是畢竟能夠學會，而且學會後卻並不比別人忘得快——在一年之後，他依然可以較為流暢地完成這一項任務。
自然，亨利全然不記得自己曾經反覆做過這件事，每次畫畫，對他都是嶄新的經歷。甚至某一次，當他流暢地畫出五角星時，他驚訝地說：「這麼簡單？我還以為會很困難呢！」
記憶與學習是緊密聯繫在一起的一對姐妹。我們之所以能夠不斷學習新知，正是因為我們的大腦能把每次遭遇新知識的短時記憶轉化成長時記憶存放起來。記不住任何事件的亨利，卻能通過訓練，學到動手操作上的新技能。這使得布倫達意識到，在海馬之外，還有別的記憶可以生成。海馬固然重要，卻只掌握著某一類特定記憶的轉化，在亨利大腦所剩的其他部分裡，另一種記憶正在悄然生成。
這種記憶功能，也是長時記憶的一種，我們現在叫做「程序性記憶」（procedural memory）。它與亨利不能學會的「陳述性記憶」（declarative memory）——我們每天對日常事件的記憶以及對新概念的吸取——相反，常常與全身或局部運動有關（所以在某些時候被稱為「肌肉記憶」）。它能幫助我們完成日常生活裡的許多看來毫不起眼的任務。正是依靠它，從小到大，我們學會了如何穿鞋帶，如何辮辮子、如何游泳、騎自行車、開車、彈奏樂器、飛快地打字……這種記憶的過程往往很難用語言來描述，學習的過程相對緩慢，可是一旦掌握，它可以在我們的腦中存留很長的時間。由於和運動相關，程序性記憶的生成與小腦、紋狀體、運動皮層一類的腦區有關。
實際上，亨利能學會的，還不止於此。
六十年代末，又一位女科學家加入了研究H.M. 的行列。她就是布倫達手下的研究生，蘇珊·科金。此後四十年間，蘇珊獲得了博士學位、在麻省理工承擔教職、建立腦科學與行為實驗室，而她對亨利的研究，一直延續了下來。實際上，在亨利死後，第一時間接到消息，奔赴醫院對亨利大腦進行最後一次「在位」核磁共振成像掃瞄的人，就是蘇珊。
如果說，H.M.研究早期的主要成就在發現他不能記得什麼，那在研究的後期，最激動人心的發現則來自於他還能製造什麼記憶。
在一個實驗裡，蘇珊給亨利出示幾幅雜誌畫片，讓他盯著看上一陣。過上十分鐘、一天、或者三天之後，蘇珊給他出示同一張畫片，外加一張他沒看過的畫片，詢問他哪一張看起來更加眼熟。在這個測驗中，亨利表現得不錯。雖然亨利完全不記得自己看過什麼雜誌和畫片，但他缺失了一部分重要組織的大腦，卻能奇妙地在潛意識裡記錄下關於畫片的粗略印象，讓他對看過的畫片產生說不清道不明的熟悉感覺。
在一種叫做「重複啟動」的心理學測驗上，亨利的成績也正常。這種測驗通常先向被試展示一系列單詞，隨後讓他們做完形拼寫填空的任務。通常被試填空的結果，會受到事先所見的單詞的影響：譬如面對「pic____」，如果被試事先看到的單詞中有「picture」這個詞，出於心理暗示，他們更傾向於用picture來完成填空，而不是picnic，或者pick。這再次說明，雖然亨利不可能說出先前自己看到了什麼單詞，但他的大腦中卻確實留下了關於這個單詞的一些長期的「記憶」。有趣的是，如果事先展示的單詞裡包括五十年代之後才出現的新詞彙，這種重複啟動的暗示效應就消失了。
蘇珊後來還發現，亨利可以準確地畫出自己居住的單元房的地圖，而他是在手術之後才搬到這裡的。蘇珊推測，也許是在許多年間、日復一日的起居坐臥中，亨利以極其緩慢的速度，也許通過不斷重複的肌體運動的幫助，慢慢地獲得了關於這個特定空間的感知和記憶。
更為有趣的是，雖然亨利幾乎不記得手術之後世界上發生的任何事情，他卻對一些名人有著模糊的印象。譬如在音節提示下，他能夠說出當時美國總統是布希，能夠叫得出里根的名字，知道肯尼迪——甚至還知道他死於暗殺。蘇珊推測，大腦其他部分有可能也在記憶形成之中起到作用，喪失了海馬之後，亨利的大腦也許在許多年間嘗試利用其他區域的神經元，創造出零星的新知識。
最初，當布倫達的鏡像實驗結果被發表出來時，人們以為這種與肌肉運動有關的記憶，很可能是一個特例。而現在，隨著研究越來越深入，越來越多的「特例」被發現，現在形成了一大類被籠統稱為「非陳述式記憶」（non- declarative memory）的記憶方式。這些記憶在海馬外的腦區中悄悄成形，深藏在我們的潛意識中，在日常生活裡扮演著極其重要的角色，卻因為並不向我們提供明晰的事件與概念而極少有人能夠意識到他們的存在。數十年來，這些「非傳統形」的記憶形式浮出水面，為我們研究人類的意識與潛意識，起著非同小可的作用。現在，科學家們已經意識到，記憶不是單一的形式，海馬與記憶的關係，也不像我們最初所以為的那樣簡單直接。頗有哲學意味的是，當年是亨利幫助科學家們將記憶明確定位在小小一塊海馬上，提出簡化而有效的記憶生理模型；而現在這同一個亨利，又使得科學家們將眼光拓展到海馬之外，在大腦其它部位搜尋更為複雜卻同樣激動人心的記憶機制。
曾經埋藏在大腦深處、黑匣子一般難解、夢境一般虛無縹緲的記憶，現在終於慢慢向人類揭露出它內部的構造，以及背後龐大而錯綜複雜的神經生理基礎。近年來，神經科學的研究已經深入到分子水平，許多曾經無法解答的玄妙問題，現在已經有了看得見摸得著的答案。
最後的篇章
亨利步入了風燭殘年。
自從二十七歲的手術之後，亨利就喪失了獨立生活的能力。他先和父母生活，後來搬去接受親戚照料，再後來進入老人院。他一生愛看電視，愛做填字遊戲——他堅信這種活動能幫助他記住單詞。他喜歡和人聊天——雖然他轉頭就忘掉聊天的內容。他聰明、風趣、充滿幽默感，並常有妙語湧出。當他面對研究者所提出的，讓他無法回答的問題時，譬如 「你吃過飯了嗎」，他常常說：「我不知道，我正在和自己爭論這件事。」這句話，現在已經成為蘇珊實驗室裡學生和博士後研究員嘴上的口頭禪。
亨利甚至喜歡善意地捉弄人。有一次，他和蘇珊走在麻省理工的校園，蘇珊問他：「你知道我們在哪裡嗎？」亨利立刻說：「怎麼啦，我們當然在麻省理工！」蘇珊驚訝地看著他，他得意地大笑，指著身邊一個學生的T恤，上面正印著MIT三個字母。
對於研究者，亨利是一個最好的被試。他脾氣溫和，易於相處，永遠樂意嘗試那些奇奇怪怪的測試和任務，並總是歡迎科學家們的到來。他不記得任何人——包括蘇珊，但他對她感到親切，如果蘇珊問他：「我們見過面麼？」，他會說：「見過，在高中。」在他那個「彷彿從夢中醒來」的世界中，他平靜地生活，接受自己失憶的現實，並常常以此自嘲。蘇珊曾問他：「你做過什麼嘗試讓自己記住事情麼？」他狡黠地笑著說：「我怎麼會知道，因為就算我嘗試過，我也記不住哇！」他還常常敲打著自己的腦袋，感嘆道：「這個榆木疙瘩！」
九十年初，亨利和他的監護人簽下協議書，同意死後捐獻大腦。二零零八年十二月二日，八十二歲的亨利因為呼吸衰竭，在老人院去世。他的遺體很快被轉移到麻省總醫院（Massachusetts General Hospital），在那裡接受掃瞄。與此同時，聖迭戈的腦科學家雅各布·安內瑟教授（Jacopo Annese）連夜飛往東海岸，與麻省的醫生一起將亨利的大腦小心翼翼地取出，按照嚴格的程序進行了甲醛固定。
次年二月，安內瑟再赴東岸，將大腦樣品帶回聖迭戈的大腦觀察實驗室。亨利生前，從未造訪加州。在他死後，他的大腦卻遠赴千里，在這個陽光海岸，為他的傳奇掀開了新的一頁。
於是回到本文開始時的那一幕，在亨利去世一年之後，他的大腦被切成兩千四百多片七十微米厚的樣品——在安內瑟和同伴的努力下，僅僅兩片樣品被切片機破壞，絕大多數完美無缺。雄心勃勃的安內瑟計畫對一些切片染色，利用計算機重構技術，構建出亨利大腦內部神經元連接的三維信息圖，並將它儲存在加州大學聖迭戈分校的超級計算機中心裏。這一工程完成之後，所有的信息將向世界上所有的科研工作者公開，成為一個像「Google地球」一樣可供公眾搜索的資料庫。
蘇珊評價過：「H.M.大腦無以倫比的價值在於，我們擁有他五十多年的行為學數據，包括各種記憶與認知功能，甚至感覺和運動功能方面的測試。」而現在，隨著對亨利大腦內部神經網路結構的揭示，這個神經科學上最重要的被試，將再一次為科學家們連接思維意識與其背後的生理基礎提供無比珍貴的機會。這將為H.M. 在神經科學史上所作出的巨大貢獻的書寫最後的篇章，而且，是異常重要的一章。
當年那個年輕的女科學家布倫達已經九十高齡，銀髮蒼蒼，卻依然在加拿大繼續從事著科研教學的工作。每當她回憶自己一生的科研歷程，她總是說，自己格外強烈的好奇心成為許多發現的關鍵。當一個十一歲的女孩問起她為什麼要成為科學家時，她說：「如果你看看詩歌、音樂和小說，在眼下它們與幾百年前的一樣好。可是科學卻不同，我們現在所作出的發現，將永遠比過去作出的更好。科學總是新的，它永遠會讓我們的生活變得更加有趣。」
如果亨利知道自己在這一過程中起到了怎樣的作用，他無疑會相當欣慰。因為在這個健忘的老人身上，有一些信念，終生不曾失落。他總是希望，科學家們在他身上發現的一切，能夠幫助到其他的人。
「亨利，明天你打算幹些什麼？」在一段錄音中，蘇珊曾經這麼問他。
「我想，任何對別人有用的事情。」亨利蒼老的聲音做出了平靜的回答。
本文有刪節
来源:科學松鼠會
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