20世纪最伟大的心理学实验-第25部分

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粉灰色形似海马的物体

当时，学界对脑部的了解还相当有限。有位精神病医生发现，精神病人乘坐颠簸的火车时会平静下来，于是他尝试摇晃病人，并逐渐将时间拉长，以此治疗精神病。有些医生相信，疟疾可治愈精神分裂症。1929年，知名心理学家拉什利（Karl　Lashley）移除活鼠脑部的不同区域，发现其记忆似乎不受影响。他因而认为，脑部并没有掌管记忆的专区，整个大脑皮层均具有记忆的功能。斯科维尔也接受这种说法。

斯科维尔根据这项假设，毫不迟疑地决定移除亨利的海马回。手术室很冷，亨利意识清楚地躺在手术台上。因为脑部没有神经，所以手术进行时病人意识清醒，只有头皮局部麻醉。麻醉剂从针头涌出，注入亨利的头皮。斯科维尔走近手术台，拿起手术器具，在享利眼睛上方钻了两个洞，再将细小的手术刀伸入洞里，探触到亨利的大脑，掀起前额叶。亨利可以感受到手术的每个步骤。

手术室很安静，偶尔听见斯科维尔叫护士递送用品。此外，一片寂静。

斯科维尔注视着亨利，仿佛看到了头盖骨下的大脑，珊瑚礁般粉灰色的大脑皮层包覆在脑膜里，无数细胞成簇聚集，形成宛如风信子的角锥体，里头满是微小的神经元。斯科维尔将一根银色导管缓缓插入，深入亨利的大脑。还在规律振动的脑部，两侧各有一个粉灰色形似海马的物体，斯科维尔将这两块组织吸出，整个海马回就此移除。此时，他大脑内部出现两个边缘参差不齐的空缺，那里曾经是海马回的所在。

斯科维尔摘除海马回时，亨利的意识很清醒，反应还很灵活，不知他有什么感觉。当时还没人知道，海马回是人脑储存记忆的主要场所。导管一吸，亨利是否也感觉到记忆随之远去？他是否发现自己已进入遗忘的国度？是突然一阵寒意笼罩全身，还是逐渐滑入无底深渊？喜怒哀乐、甜蜜温存、伤痛心酸，一切化为乌有。

手术过后，亨利癫痫发作次数明显减少，但记性也越来越差，几乎完全记不住事情。护士刚把名字告诉亨利，随后离开几分钟，亨利就不记得对方了。他认得自己的母亲，但手术之后才认识的人、知道的事，没多久就忘光了。50年后，亨利还是这样。他年事已高，目前住在麻省理工学院附近的安养中心。他母亲于1960年去世，但亨利每次听到别人提起这件事，他都以为母亲刚去世，一再失声痛哭。他一直认为美国总统还是杜鲁门，他没办法和安养中心里的人交朋友，因为他记不住对方的长相或声音，也无从获得情感慰藉。相关医学文献中，亨利简称为H。　M。，他的遭遇令人同情，却爱莫能助。

手术后几周，亨利心智错乱的情况仍未改善，斯科维尔医生这才发现，他的确移除了引起癫痫发作的源头，但也在无意中截断了记忆的源头。他应该感到些许内疚，然而手术结果在科学上的意义更让他有兴趣。这项胆大妄为的手术指出，拉什利错了，大错特错！尽管当代科学家也认同，脑部各处皆能进行记忆，但海马回显然是记忆的宝库，没有海马回，亨利只能活在无所依靠的当下。尽管斯科维尔怀有雄心壮志，但实验结果却如此难堪，不过他还是将结果公诸于世。斯科维尔碰触到的既非抽象的心理作用，也非迷离虚构的内容，而是承载记忆的实体组织。记忆在海马回里，在大脑皮层下，在斯科维尔的金属导管中。

记不得自己的相貌，但还会骑车

米尔纳也许是世界上最了解亨利的人。她和我谈起了亨利的案例。1957年，斯科维尔发表了手术结果，手术过程让米尔纳惊骇万分，不禁想亲眼一探究竟。米尔纳当时追随知名外科医生彭菲尔德研究记忆。彭菲尔德以电极刺激癫痫病人脑部的不同区域，逐一观察是否产生触觉、嗅觉、视觉，从中归纳出哪些部位掌管哪种知觉。

米尔纳也许有意自立门户，也许她已厌倦了繁琐的纸上作业。据她说，她一听到亨利的案例后，便顺手抓了一叠记忆测验，搭第一班火车前往哈特佛。她看过许多记忆丧失的病人，但亨利则是研究失忆症的最佳对象。

米尔纳想知道亨利失去了哪些心智能力，不过她更想知道亨利还剩下哪些能力。例如，亨利记不得五分钟前的对话，但他还会走路，这也算是某种型态的记忆。亨利早上起床后，不会主动去刷牙，但只要把牙刷塞给他，他自然而然就会动手刷牙。这种情况很像陶醉在音乐中的演奏家，无须思索，旋律就从指尖流淌而出，手指仿佛自有意志和思想。

米尔纳针对亨利进行了多年的测试与观察。她以亨利为证，提出了若干有关记忆的重要观点。海马回显然贮藏了个人经历的重要细节，甚至可称之为意识的核心（the　core　of　consciousness）。但脑部另有一个记忆系统，米尔纳称之为程序记忆（procedural　memory）或潜意识记忆（unconscious　memory）。即使我们想不起对方的名字或长相，但依然知道怎么骑自行车，怎么抽烟。亨利说不出自己几岁，也不认得镜子里的人就是自己，但如果带他回老家哈特佛市，他可以在巷道间来回穿梭，不一会儿就找到了以前的住所。这些他都记得，但却说不出所以然。亨利的案例证实，人脑神经中枢的确存在着弗洛伊德所谓的潜意识反应。但神经元是如何运作的，我们还不得而知。

米尔纳提出的记忆理论并非直接来自于观察神经元对记忆的影响，而是来自间接地观察亨利的记忆反应，并加以归纳推论的结果。米尔纳根据长期追踪亨利的研究结果，得知记忆至少分为两个层面。此后有关记忆的研究也多以其研究结果为基础，陆续找出脑部其他类型的记忆系统。另有学者甚至认为，不同类别的记忆各自储存在不同的记忆区块里。水果的记忆由某条神经主管，蔬菜的记忆由另一条神经主管，猫的记忆在这里，狗的记忆在那里。由此看来，我们的世界似乎全都压缩在大脑皮层里。

黏腻的海蜗牛和我们一样学习

坎德尔从不避讳自己喜欢化繁为简，将复杂的现象转化为简单的描述。他认为要了解记忆的奥秘，必须先知道细胞如何传递信息。坎德尔原先专攻心理分析，但他在医学院四年级听到亨利的案例后，大为震撼，因而决定转赴马里兰州贝塞斯达的美国国家健康研究院　（the　National　Institute　of　Health，NIH）攻读博士学位。当时他观察并记录猫的海马回细胞的状况。72岁的坎德尔表示：“我蛮适合从事研究工作，我不知道这方面的天分从哪儿来的！”

坎德尔生于维也纳，父亲是玩具工厂的负责人，他童年的生活相当优渥。1938年，希特勒出兵攻占维也纳，情势瞬间改变。坎德尔曾经历“水晶之夜”事件（Kristellnacht），他还记得当时满地玻璃碎片，后来德军甚至强迫犹太人拿牙刷把马路刷干净。

这次事件对坎德尔决定终身致力于细胞与记忆的研究有何影响？坎德尔说：“有时候我会觉得自己仍在逃避这起事件。我可以不带任何感情地告诉你我发生的每一件事。我很幸运，虽然被送进集中营，但现在仍能在这里跟你谈这件事，而且心里丝毫不觉得害怕。”

1939年，坎德尔举家移民美国，定居纽约。在80英里外的康涅狄格州，住着与他年纪相仿的亨利，两人的童年却极不相同。坎德尔相当聪明，后来进入哈佛大学就读。尽管幼时遭受创伤，但这没有影响他的心智发展，他不断吸收新知识。此时亨利癫痫开始发作，还因此辍学。亨利和坎德尔素昧平生，但两人的生命也许曾在某个时空中交错，那是人类心灵或肉体所不及的境界。

大学期间，坎德尔醉心于精神分析，但进入医学院后，神经科学让他转移了目标。坎德尔说：“精神分析与神经学竟然如此契合，这是我想都没想过的事。弗洛伊德毕竟也是神经学的专家。精神分析着重于记忆，而我则试图解释记忆的运作机制。我认为一定可以找到神经学上的证据，印证精神分析的各项论点。”

坎德尔外表迷人，系着鲜红的领结，穿着背带裤。将精神分析与神经学这两个独立领域相互结合是他的兴趣，而非首要目标。他最重要的职业是从40多年前进入国家健康研究院的实验室开始的。他致力于研究海马回的神经细胞，试图找出记忆的生理学基础。这项任务并不简单，因为海马回包含数百万个神经元。坎德尔要耗费数年才能彻底了解整个精细复杂的结构。他势必得另辟蹊径。“20世纪五六十年代，许多生物学家、心理学家普遍认为，要研究人类学习行为，不能依赖简化的动物实验。但我认为这种顾虑是多余的。凡是神经系统会随经验增长的生物，学习型态大同小异，必能从细胞与分子的作用分析出学习的基本型态。所以即使是只针对无脊椎动物进行的研究，其结果也能有效适用于其他动物。”

系着红领结的坎德尔

坎德尔秉持此一信念，寻找适合研究的动物，最后选择了海蜗牛。海蜗牛体型略大于一般蜗牛，只有两万多个神经元，大部分以肉眼即可看见。坎德尔说，海蜗牛不仅容易研究，而且其神经系统与人类相同。坎德尔说：“要了解极端复杂的心灵，需要高度简化的研究方法。”看着海蜗牛略带紫色的黏腻躯体，他决定以海蜗牛为研究对象。

坎德尔的做法如下。海蜗牛会从腹足的黏液腺分泌黏液，对其施以电击，腺体开口就会收缩。坎德尔和同事随即发现，可以通过习惯化（habituation）、敏感化（sensitization）、经典条件反射这三种学习方式，改变海蜗牛的这种生理反射。早在20世纪初，斯金纳和巴甫洛夫便发表过类似的结果，当时泛称为“学习理论”，20世纪末，坎德尔称之为“记忆”。同样的问题，不同的包装。同样的观点，不同的呈现方式，世人的观感与理解也不同。

比起斯金纳的鸽子实验和米尔纳对亨利的观察，坎德尔的研究更有突破性。他观察到海蜗牛学习记忆新事物时，神经元产生了何种变化。那么神经元在记忆形成时有什么变化呢？自18世纪以来，科学家们各有推论，但都苦无实证。1894年，西班牙科学家拉蒙卡（Santiago　Ramony　CaJal）主张神经元在学习过程会发展出新的连结，记忆就储存在此。神经学家福布斯（Alexander　Forbes）则认为记忆储存在可由自体随意引发的神经元连结中，近代研究记忆的学者赫布（Donald　Hebb）也支持这个论点。但这些都只是理论。坎德尔之前，未曾有人找出具体事例来印证这些推论。

坎德尔训练海蜗牛，并加以观察测量。海蜗牛一经触碰，黏液腺口就会收缩，他用放大镜和摄影机观察此时海蜗牛的神经元有何变化。他发现海蜗牛的神经元受到电击后，会释放出神经传导物质，通过突触彼此传递，在强化刺激与反应的连结过程中，神经元的连结也更为紧密。他分别观察了“感觉”和“动作”的神经元，都发现同样的结果：行为定型时，神经元间的脉冲反应也变强了。

坎德尔与海蜗牛

用进废退的说法果然没错。每次练习一项任务，就等于在脑部重现执行此项任务所需的神经元网络。反复演练，再三提醒自己，特定的神经突触之间的电化物质交流就越顺畅，连结就越强。人脑相当现实，有关联才有反应，在最常走的路径上往来最为顺畅。

短期记忆像一见钟情，长期记忆像婚姻

坎德尔提出的理论说明了记忆运作过程中的细胞反应，但也许是亨利的情况让他还想知道大脑是如何把短期记忆转化为长期记忆的。亨利即使在切除了海马回后，依然认得母亲的面容，这说明记忆存在此处，由此传送到他处，进入位于大脑皮层的长期记忆储存区。亨利对母亲面貌的记忆早在手术前已连结至海马回，而且储存在某个手术刀所不及之处。

我们每天都会接收到大量的信息，如，影像、声音、情绪、人际沟通等。如果全数保留，我们马上就会被记忆所淹没。因此，我们通常只保留概略印象。例如，我印象中的爷爷家，可以闻得到雪杉的香气。每年冬天，天空都是白茫茫一片。不论真实与否，想到过去，我脑中自然而然浮现出这些事物。

问题来了。这些记忆必须经过哪些步骤，才能从暂时留存的反应写入海马回，再送往他处储存，并让我此刻写作时可以回想起来？坎德尔认为必定有种机制可以让记忆由短期转为长期，而他照例采取了简化一切的做法，这次他只用了海蜗牛的一小部分。他挖出海蜗牛的脑核，取出两个神经元泡在溶液里。

坎德尔操弄这两个神经元，使其彼此“对话”，一号神经元长出神经突触，连结二号神经元，这是记忆的最基本型态。神经元内部含有一种“反应结合蛋白”（cAMP…response　element　binding　protein，CREB）物质。坎德尔将一号神经元中的反应结合蛋白隔离，切断神经元间的对话。缺少反应结合蛋白，神经元就不会进行与长期记忆相关的活动了，如，蛋白质合成、长出新突触。

CREB究竟是什么？它是一种积聚在脑细胞中的分子，作用在于刺激特定基因，制造蛋白质，强化细胞彼此的连结。简言之，CREB就像细胞自有的强力胶，回忆就长期固定在细胞传导路径上。没有CREB，记忆还是能维持一段时间，但相当短暂，就像只听过一遍的电话号码，很难记住。我们也可以说，短期记忆像一见钟情，突然迸出火花，转瞬间又消逝无踪；长期记忆比较像婚姻，彼此牵系，甚至是相互羁绊，不会再有新的想法。

CREB的发现堪称心理学上的一大盛事。它让各界学者首度了解永久记忆是如何形成的。这也意味着人类心灵或许可任人摆布。当年42岁的基因科学家特利（Tim　Tully）得知坎德尔发现CREB后，相当振奋。特利曾经改造过果蝇的基因，使其大量分泌CREB，因此造就了昆虫界的天才：记性绝佳的果蝇。一般果蝇不管学什么，至少需要训练10次才学会。特利的果蝇只需一次训练即可。几年