世界上最坚硬的东西是什么东西,他是世界上最健忘的人,只有20秒的记忆,当了一辈子“职业病人”

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有那么一个传说,鱼的记忆只有7秒钟,7秒之后,鱼不会再记得曾经的事情,所以在那一方小小的鱼缸里,它们永远不会觉得无聊。不过,这个根本没有任何科学依据的传说早就已经被辟谣了无数次。

记忆,真的是一种很玄妙的东西。科学的说法是,记忆,是神经系统储存过往经验的能力。可千百年来,人们却始终不知道记忆这种东西究竟是什么样的,它受到什么影响?它究竟储存在大脑的哪里?没有人知道答案。

于是,数不清的脑科学专家前赴后继,探索记忆的秘密。

然而,在记忆与大脑的研究历史里,最出名的人恐怕不是哪个医生或者科学家,而是一位患者,一位从27岁开始,就以病人作为唯一职业的患者。他自从接受了一次切除手术,就再也记不住任何新的东西。他就像是一个陷入时间循环的人,记忆只能保持短短的几分钟甚至几十秒。

可他的案例,却被作为典型,写进了研究记忆与脑神经科学的书里。在世界上,几乎每一本神经学的教材中,都有专门的一章,留给这个代号为“H.M.”的病人,他终身的职业是病人,却开启了当代脑神经科学的研究。

在他去世后,他的大脑甚至“享受”了与爱因斯坦大脑一样的待遇——被切成了2000多片70μm厚的样本,送到实验室中研究。也是在他去世后,人们才终于知道了书中神秘的“H.M.”的名字。亨利·莫莱森,世界上最著名的健忘症患者,他的生命,是永远的现在时态。

亨利·莫莱森

1926年2月26日,亨利出生在美国的康涅狄格州哈特福德市。出生的时候,亨利与正常的孩子并没有什么两样,他有着大多数男孩子都有的特点,每天在外面折腾玩耍,喜欢一切新鲜事物。直到7岁那一年,一场意外的自行车事故中,亨利撞伤了头。撞到头的亨利当场昏迷,吓得周围的人大惊失色。幸好,几分钟后他悠悠转醒,看上去并没有什么大碍。

或许,正是这一次不算严重的车祸导致了他的癫痫。自那以后,亨利就一直遭受着癫痫的困扰。到了16岁的时候,亨利的癫痫发作得愈发厉害。他口吐白沫,咬自己的舌头,四肢不停地抽搐。频繁发作的癫痫让他不得不停学在医院接受治疗,一直到21岁,他才勉强完成了高中的学业。

高中毕业后的亨利到了一家工厂当装配工,可他已经注定没办法像正常人一样工作与生活。他经常眩晕、昏厥,抗癫痫药的剂量越来越大,效果却越来越差。最终他只能辞职在家休养,不能出门。

就在亨利被癫痫折磨得生不如死的时候,当地著名的神经外科医生——威廉·斯科维尔找到了他,威廉告诉亨利,他可以帮助他。威廉想用的治疗方法正是那个臭名昭著的“脑前额叶切除手术”。作为一名优秀的神经外科医生,威廉认为,这样的手术相当不精确,盲目地手术会让患者陷入危险之中。为此,威廉设计了一套极为严格的操作程序,仔细记载每次手术所切除的大脑位置。威廉相信,切除大脑的“内侧颞叶”是疗效最好的。

1949年,一名医生正在对患者实施脑前额叶切除术

这是一项危险的手术,那时候的人们对大脑并不了解,对精神病的治疗更是抓瞎。可绝望的亨利和父母等不了了,他们决定孤注一掷。1953年的9月1日,亨利接受了威廉医生的手术。这成了他生命中最重要的决定,而这一天也成了他陷入记忆循环的起始点。

威廉医生给亨利打了麻醉针,分别摘除了亨利大脑左右两边的内侧颞叶部位约8cm长的脑组织,他的海马构造与邻近组织,大部分的杏仁核与内嗅皮层也都被切除。手术很成功,亨利发病的程度和频率有了显著的下降,也没有变成一个“没有喜怒哀乐的傻子”,一切看上去都很好。可对于亨利来说,他的生命从这一刻,开始了永远的原地踏步。

他找不到去卫生间的路了,刚吃过午饭的他不停地问护士什么时候开饭。他翻来覆去地看着同一本杂志,十分钟的对话里将一个笑话来来回回说了很多次。他无法结交新朋友,每一次见面,他都觉得是初次相识。他再也没有办法记住新的东西了。任何东西他都会“过目即忘”,大脑永远只能储存几十秒的新记忆。一转身,他就会忘记自己刚刚说过什么,做过什么。可他记得很多之前发生的事情,他记得自己的父亲来自路易斯安那州,记得母亲来自爱尔兰,他知道1929年的美国股市崩盘事件,也知道第二次世界大战。

威廉医生对亨利做了测试,他的智力很正常,基本性格也没变,可是他却再也无法形成新的记忆了。他记得曾与父母同住的故居在何处,却找不到手术前半年多自己的新家在哪里。亨利患上了“顺行性遗忘症”和一定程度的“逆行性遗忘症”,“逆行性遗忘症”让亨利忘记了手术前一两年的大部分事情,而典型的“顺行性遗忘症”则让他再也无法记住手术后的事情。

H.M.接受内侧颞叶切除后的大脑与正常大脑的对比

手术后失忆,在经历了脑前额叶切除术的患者身上并不少见,可亨利却是其中极为特殊的一个。他损失的记忆能力非同寻常而又异常清晰,并且他的手术过程被详细地记录了下来。于是,亨利成了研究记忆的最佳实验对象,他被化名为“H.M.”,成了一名“职业病人”。

数不清的优秀科学家前来研究他。其中,一位名叫布伦达的女科学家占据了重要的一席。当2009年《神经元》杂志发表关于亨利的特邀稿的时候,文章的结尾出现了这样的一段话:

H.M.之所以能在神经科学研究史上占据如此重要的一席之地,其中一个重要的原因便是,当年研究他的那个年轻科学家,正是布伦达·米尔纳。

布伦达是个杰出的实验科学者,对基础概念也有着极强的洞察力。1955年,37岁的布伦达从英国去美国拜访亨利,开始了对亨利长达半个多世纪的研究。

布伦达·米尔纳

对于现在的人来说,大脑不同区域主管不同神经功能的概念已经深入人心,可在几十年前,科学家们并不知道坚硬的颅骨内,这一团柔软滑腻的灰白色组织到底是如何影响人们的思想与行为的。经过对亨利和另外9位接受了颞叶切除术的病人的研究,布伦达和威廉医生一起得出了结论:在亨利被摘除的大脑部分中,有一个特殊的结构,其形状细长弯曲,那是被称为海马体的结构,亨利的记忆障碍,与他海马体的缺失有关。

既然这样,那么海马体应该就是大脑用于管理记忆的部分。而亨利除了再也不能记住新东西,其他的一切都没有受到影响,那么海马体应该对其他的神经活动影响很小。通过对亨利的症状与手术情况的分析,神经科学历史上,第一次有了一项可以明确定义的神经功能——记忆,这开创了大脑功能分区研究的先河。

可是,亨利并非完全不能记住东西。布伦达让亨利在屏幕上看一串停留一阵又消失的数字,让他立即重复,当数字为6~7个的时候,亨利能准确地完成这项任务。亨利的短时记忆能力并不比一般人差,可他实在是太“健忘”了,他忘记东西的速度快得惊人。那么,记忆与遗忘之间,又是什么样的关系呢?

实际上,记忆,对于正常人来说似乎是个自然而然发生的过程,人们似乎并不需要刻意去记住自己有没有吃过午饭。可对于大脑来说,记忆可以分成长时记忆和短时记忆。

短时记忆就是短期加强神经节点的效率,时间短,强度高,几十秒后,短时记忆就会消失。可长时记忆就不一样了,强度不算高,却效果持久。海马体,就承担着将短时记忆转化成长时记忆的工作,它将人们阅读的书、欣赏的画、品尝的美食、眺望的风景,都分门别类一一整理好,珍藏起来,以供人们日后回忆。失去了海马体的亨利,自然也就失去了将短时记忆转化成长时记忆的能力。

海马体位置示意图

那么,失去记忆能力的亨利,就一丁点儿记忆功能都没有了吗?布伦达继续对亨利进行研究。

在布伦达的指导下,亨利拿着一支铅笔,一张画着双线五角星的纸片,沿着五角星的轮廓,在双线之间再画出一个五角星。这看似简单的任务,实际上很难顺利完成。因为在整个过程中,亨利都不能直接看到自己在纸片上画的五角星,他只能看到镜子中自己画五角星的影像。左右颠倒的镜像让亨利画出的线条歪歪扭扭,没办法画出直线。但是经过几天的练习,亨利能够流畅地对着镜子画出五角星。甚至一年之后,他都还能顺利地将五角星画出来。尽管,他根本不记得自己曾经做过这样的一个练习。

每次画画,对亨利来说都是一次崭新的经历,当某一次他顺利流畅地画出五角星的时候,他惊讶地说道:“这么简单?我还以为会很困难呢!”亨利并没有丧失自己的“程序性记忆”,记不住任何事情的亨利,却可以通过训练,掌握动手操作的新技能。布伦达意识到,在海马体之外,还有别的记忆可以生成。

海马体固然对于记忆的形成有着举足轻重的作用,可它却只掌握着某一类特定记忆的转化。对于“程序性记忆”,它并没有横插一脚,程序性记忆是指如何做事情的记忆,包括对知觉技能、认知技能、运动技能的记忆。程序性记忆可以帮助人们完成日常生活中很多看似不起眼的任务:穿鞋带、编辫子、游泳、骑车、演奏乐器、飞快地打字等等。这些似乎都是“只可意会不可言传”的学习过程。

这些与运动相关的记忆的生成与小脑、纹状体、运动皮层等有关系。实际上,亨利学会的不仅仅是这些。他还能形成潜意识,对看过的画片留下说不清道不明的印象。他能完成一种叫作“重复启动”的心理学测试,他还能准确地画出自己居住的单元房(手术后搬入)的地图。

起初,人们认为,这种与肌肉相关的记忆,可能是一种特例。可随着对亨利的研究的深入,越来越多的“特例”告诉人们,这并不是什么特例。这些都是一类被称为“非陈述式记忆”的记忆方式。

这一类记忆在海马体之外悄然成形,深藏在潜意识中,神不知鬼不觉地影响着人们的日常生活,而海马体,与记忆相关,却不是那种简单而直接的联系。

亨利让科学家们的眼光锁定在海马体之上,提出了简化而有效的记忆生理模型,又让科学家们将眼光拓展到海马体之外,在大脑的其他部位搜寻更多与记忆相关的东西。

科学家们一点点挖掘着记忆的神秘成因,一层层撩开遮在记忆与大脑面前的神秘面纱。曾经玄妙而虚无缥缈的东西渐渐凝成了实体,为人们所知。而亨利这个脑神经科学史上最著名的实验品,也步入了老年。虽然他意识不到时间的流逝,每一天对他来说都是大梦初醒的第一天。但是时间,还是在他的身上留下了深深的痕迹。自从27岁那年的手术之后,他再也没办法独立生活。他先是搬进了父母家里,然后是亲戚家,最后是养老院。

亨利晚年

他喜欢看电视,喜欢和别人聊天,喜欢玩填字游戏。即便他一转头就会忘掉电视说了什么,和别人聊到哪儿。他幽默而风趣,常常妙语频出。

当研究者问他:“你吃过饭了吗?”

他会笑着说:“我不知道,我正在和自己争论这件事。”

他甚至还喜欢善意地捉弄人。一次,他与一位研究者走在麻省理工的校园中,研究者问道:

“你知道我们在哪儿吗?”

亨利立刻说:“怎么啦?我们当然在麻省理工!”

研究者惊讶得说不出话来,亨利得意地笑着指了指前方学生的T恤,上面印着3个大大的字母:MIT。

亨利无疑是一个最好的实验品,或者说,被试。他性格温和友善,容易相处,永远乐于尝试那些稀奇古怪的测试。如果一个人每时每刻都处于一个陌生的环境中,身边都是陌生人,那么他只能有两种选择,要么把每个人都当作敌人,要么把每个人都当作朋友。显然,亨利属于第二种人。

他平静地接受了这个每天都“恍如从梦中惊醒”的世界。对身边的老朋友和“新朋友”都保持着无比的友善。有时候,研究者会问他:“你做过什么尝试让自己记住的事情吗?”亨利会狡黠地笑笑,说:“我怎么会知道,就算我尝试过,我也记不住啊。”他敲敲自己的脑袋,感叹道:“这真是个榆木疙瘩。”

2008年12月2日,82岁的亨利结束了自己“27岁”的人生。

按照他早年签下的协议书,他的大脑被取了出来,切成了2000多片70μm厚的薄片,用于计算机建模。亨利的大脑信息,将会在经过重构后全部公开。亨利当了一辈子的“专业实验品”,死后,他的大脑活在了计算机里。与很多脑神经科学家相比,亨利对现代脑神经科学的贡献更大。如果亨利知道这些的话,应该会十分欣慰吧。

H.M.的脑切片

在他的身上,始终有一个信念:从未失落过的他总是希望,科学家在他身上所发现的一切,会对别人有所帮助。

“亨利,明天你打算干些什么?”

“我想,任何对别人有用的事情。”