因失憶而成為全球著名大腦

蘇一橫

“順行性失憶癥”

在影視作品中，我們常常看到一些有關失憶者的故事。比如，電影《我是誰》中，成龍飾演過一名美國特工，在非洲執行任務時失憶，被當地土著收留，為了搞清楚自己的真實身份，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，然后又恢復記憶，在美國懲惡揚善……

類似的影視故事還有很多，但從科學的角度看，大都情節俗爛，模式雷同，因為影視中往往只表現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、產生淤血等原因，無法回憶起過去的事情，只能記住發病后經歷的一切。然而，還有一種影視故事很少表現的“順行性失憶癥”，此類患者擁有發病前完好無損的記憶，卻無法記住發病之后的事情，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，病因更加復雜。治療和研究“順行性失憶癥”患者，可以幫助科學家破解記憶的奧秘。在科學史上，就有一位患有此類癥狀的失憶者成為了“明星患者”，為神經科學和認知心理學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

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重，他經常會突然四肢劇烈抽搐、口吐白沫。這種病情是無法繼續上學了。離開學校后，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完全失去了控制，他求助于美國一位著名的神經外科醫生威廉·斯克維爾。

威廉醫生提出了一種實驗性質的治療方案——內側顳葉切除手術。如今看來，通過腦葉切除術來治療神經疾病是非常殘忍的，但當時美國醫學界普遍認為，腦葉切除術不僅有治療潛力，也有非常大的實驗價值。在征得莫萊森和其家人的同意后，威廉醫生為莫萊森切除了內側顳葉、杏仁核以及海馬前部的三分之二。威廉醫生實施的手術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，但仍然產生了災難性的副作用。

身邊的人發現，莫萊森已經變得深度健忘，對于任何遇到的新事物，他幾十秒后就會徹底忘記。比如，莫萊森在大腦手術后認識的任何人，第二次見面時就已經忘得一干二凈;他每次到經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。

“程序性記憶系統”

莫萊森被確診患上了“順行性失憶癥”。這讓威廉醫生感到自責與困惑，他警告同行不要再重復自己犯的錯誤。1955年，威廉醫生在美國神經科學年會遇到了加拿大麥吉爾大學的神經科學家布蘭達·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。兩人都沒有預料到，他們關于莫萊森的研究即將改變人類對于大腦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，米爾納發表了題為《雙側海馬損傷后導致的近期記憶丟失》的論文，她指出，威廉醫生所切除的海馬回并不是導致癲癇的源頭所在，那里其實是決定大腦認知和記憶的重要區域，而且，米爾納認為，莫萊森的失憶癥與癲癇癥一點關系都沒有，這完全是錯誤手術帶來的悲劇。直至今日，米爾納的這篇論文被引用超過6000次，依然是神經科學領域內最經典的研究論文。

不過，在20世紀50年代，科學家普遍認為，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區域，因此很多人仍然懷疑莫萊森的失憶癥是由癲癇癥引發的。到了1962年，米爾納繼續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科學界，莫萊森的大腦記憶有一部分是相當完整的。

在一系列實驗中，米爾納讓莫萊森不斷重復地做同一件有難度的任務，比如反復畫出某種輪廓復雜的圖案或者反復玩一個帶規則的游戲。對于普通人來說，第一次畫圖案或者玩游戲都比較困難，但隨著學習，后邊一般會越做越好。莫萊森沒有做任務的記憶，他每次做任務時，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。

這樣看似簡單的實驗其實意義巨大。莫萊森的表現說明，大腦中至少有兩個系統能產生新的記憶。一個是“陳述性記憶系統”，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。這個系統依附于大腦中的臨時功能區域，也就是莫萊森被手術切除的內側顳葉和海馬回。另一個系統，則叫作“程序性記憶系統”，它是依靠潛意識來運作的，依附于大腦的其他區域中，負責記憶學到的新技能。依靠“程序性記憶系統”，科學家就可以解釋，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。

科學研究的明星

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”的大腦區域是不同的，內側顳葉對于“陳述性記憶”的形成是必不可少的，而對“程序性記憶”則不然。這些發現顛覆了以往科學界認為的記憶是廣泛存在于大腦內的觀點，也讓莫萊森成為了科學研究中的明星。

在接下來的40多年時間里，莫萊森作為研究對象接受了數不勝數的各類神經科學實驗。他成為科學史上被研究次數最多的病例，出現在了將近12000篇已發表的研究論文中。隨著年齡的進一步增長，莫萊森的失憶進一步嚴重，他甚至認不出鏡子里已經變老了的自己，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家、學生和研究者對他的重視，大家都在說他如何為科學做出了巨大的貢獻，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院，但依然對研究者保持非常開放的心態，一般不會拒絕科學家做實驗的請求。漸漸地，莫萊森的故事被許多科學家寫成了書籍，而他的大腦也被科學家們稱為“世界上最有名的大腦”。

2008年，82歲的莫萊森由于呼吸衰竭，在療養院離開人世，他的大腦被冷藏1年后，在加州大學圣地亞哥分校切成了2401片標本，每片70微米厚的切片都像是薄薄的意式火腿，整個切割過程在網上進行了直播，數百萬人同時在線觀看。這算是莫萊森留給科學界最后的一份饋贈。

（劉誼人摘自《大科技》2020年第5期）