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讀書|探索失憶症之謎的先行者:得益於難以滿足的好奇心

作者:由 文匯報 發表于 文學日期:2022-10-25

失憶手術叫什麼

讀書|探索失憶症之謎的先行者:得益於難以滿足的好奇心

《發現大腦》

顧凡及 著

上海科技教育出版社出版

在某種意義上,腦科學的發展史就是一部腦科學家的奮鬥史。維薩里、高爾基、哈特蘭、坎德爾……一個個閃光的名字,在腦科學發展史上留下了濃墨重彩。他們敢於創新、勇於探索,憑藉無窮的好奇心和百折不回的毅力,披荊斬棘,使人類對腦和心智的認識不斷走向深入。 本書用別開生面的方式,將人類認識心智之艱難歷程與這些偉大科學家的奮鬥故事巧妙融合,既向公眾進行了生動的科學知識普及,又真實地呈現了腦科學家們的求索之路與治學之道。

>>內文選摘:

米爾納:探索失憶症之謎的先行者

英裔加拿大神經心理學家米爾納,畢業於英國劍橋大學。米爾納透過對失憶症病人亨利·莫萊遜(在他生前,為了保護隱私,一般稱他為 H。 M。)幾十年的追蹤研究,首先發現了內側顳葉在記憶功能中所起的作用,同行稱她這幾十年的工作成就超過了之前幾百年的記憶研究。她對記憶、大腦半球特異化和額葉功能的神經心理學研究都做出了開創性的貢獻,並啟發後人(包括諾貝爾獎得主坎德爾)對記憶進一步深入研究。坎德爾稱頌她說:“米爾納對H。 M。的研究是近代神經科學史上的豐碑之一,它開闢了研究腦中兩種記憶系統(顯式記憶和隱式記憶)的途徑,為日後對人類記憶及其異常的一切研究打下了基礎。”米爾納也因此於2014年5月和英國神經科學家奧基夫、美國科學家賴希勒共享卡夫裡神經科學獎。她對科學強烈的好奇心和執著鑽研為後人樹立了榜樣。

讀書|探索失憶症之謎的先行者:得益於難以滿足的好奇心

混沌的早年歲月

米爾納從事記憶研究並非從小刻意為之,甚至她走上科學之路,也誠如她在其自傳中的第一句話所說,“從我的背景來看,沒有哪怕一丁點兒跡象可以預言我會以科學作為自己的畢生事業”。她走上科學之路,並沒有在幼時設計過什麼“人生的起跑線”。

1918年,米爾納出生於英國曼徹斯特一個藝術氛圍濃厚的家庭裡,父親是《曼徹斯特衛報》的一位音樂評論作家。但米爾納卻毫無“藝術細胞”。不過,父母還是接受了這個事實,並不硬逼她學琴棋書畫。父親教她算術、莎士比亞戲劇和德語。

8歲那年她父親突然過世,母親送她到一所女子學校求學,父親傳授給她的自學能力使她在許多科目上都名列前茅而跳了一級。1936年,她拿到了獎學金進入劍橋。世事從來不是一帆風順的,在讀了一年數學之後,她發現自己不大可能在數學上取得傑出成就,於是轉行心理學。

對她來說,實驗心理學真是一個幸運的選擇,她的導師贊格威爾,他強調對腦功能失常的分析,認為由此可以一窺正常腦的功能機制。這一正確的觀點無疑對米爾納以後的事業起到了很大的作用。多年以後,她回憶說,劍橋心理學對腦機制的強調使她受益終生。

1944年,戰爭已經勝利在望,她隨夫去了蒙特利爾,她決心到麥吉爾大學攻讀博士。1949年,她終於說服日後提出學習機制的突觸可塑性假設的赫布接受她做研究生。從此,米爾納的人生新篇章開始了。

和失憶症結緣

麥吉爾大學有一位臨床腦外科專家彭菲爾德,在蒙特利爾神經病學研究所工作。彭菲爾德答應赫布可以派一名研究生到他那兒去研究藥石治療無效而不得不做腦外科手術的病人。

1950年,她到蒙特利爾神經病學研究所以後,很快就發現這正是她喜歡的工作。雖然米爾納表現出對記憶問題的極大興趣,但是當時她並沒有打算從事記憶研究。因為她的論文有關顳葉損傷問題,而此前在這方面有關人的研究很少。當時為人所知1937年所發現的雙側切除猴顳葉後,猴子行動自如,但是不能識別物件,碰到什麼東西都要塞到嘴裡去。但是由於對病人一般都只做單側顳葉切除,因此不大容易看到明顯的變化,於是,她想對病人進行術前和術後的對照研究。到1952年時,她已積累了論文所需要的足夠資料。她發現術前病人在識別圖形方面就略有困難,而術後則情況更加嚴重了,且切除右側顳葉的後果更為明顯。

她也曾經注意到左側顳葉損傷的病人常常抱怨記性不好,而且這種缺陷總是和語言有關,即他們常說自己忘了聽到或讀過的東西。這就迫使米爾納開始研究記憶問題。

她在1952年取得博士學位後本可重返蒙特利爾大學,並在那能得到一個終生教職。那時經濟很不景氣,要找一個穩定的工作並非那麼容易。但是她打算放棄這一職位,繼續研究彭菲爾德的病人。

彭菲爾德在早期只切除病患顳葉前部,但是這樣做往往還是控制不了其癲癇發作,因此後來不得不對他們作第二次手術。當時彭菲爾德之所以不輕易觸及顳葉內側面的海馬等結構,倒不是因為他已經認識到了海馬對記憶的重要性,而是因為他覺得這個美麗的大結構一定有什麼重要的功能,在可以不要觸及它的時候,還是儘量不要觸及它吧。有一位被稱為P。 B。的病人,他在切除前顳葉後智力和記憶等各方面一切正常。第二次手術他們切除了他左顳葉的內側面,結果病人產生了嚴重的、永久性的短時記憶喪失,而其他認知能力則沒有受到多大影響。他只要注意力一轉移,就對剛剛做過的事茫然無知,同時對術前幾個月內發生的事也毫無記憶。接下來另一位病人F。 C。在切除了包括海馬、前海馬和旁海馬迴等的左內側顳葉之後,也表現出類似的失憶症症狀。

為什麼以前的許多病人在作了單側顳葉切除之後沒有表現出這樣嚴重的失憶症,而這兩個病人卻如此嚴重呢?他們認為,很可能是這兩位病人對側半球的內側顳葉本來就有沒被檢測出來的萎縮性損傷,因此當彭菲爾德切除了左半球大部分的海馬和旁海馬迴時,實際上就相當於剝奪了病人的雙側海馬功能。他們特別強調了海馬在其中所起的作用,由於P。 B。的手術分了兩個階段,而只有在第二階段切除了顳葉的內側面時,記憶問題才明顯地暴露出來。他們的這一假設最後被在9年後P。 B。過世之後的屍檢報告所證實。

讀書|探索失憶症之謎的先行者:得益於難以滿足的好奇心

1955年,他們在美國神經病學會會議上對這兩個病例做了報告。美國康涅狄格州的一位神經外科醫生斯科維爾讀到摘要後立刻打電話給彭菲爾德,告訴他說他的一位名叫H。 M。的病人在作了雙側內側顳葉切除,而且也只切除了這些部位之後也出現了類似的記憶問題。他邀請米爾納到他那兒共同研究H。 M。以及其他類似的病人。

失憶症病人H. M.

1953年,斯科維爾對一位時年 27歲的癲癇病人 H。M。作了雙側顳葉切除。H。 M。原來是一位在裝配線上工作的工人,由於癲癇經常發作以致無法工作甚至正常生活,藥石無效,無奈之下,只能動了手術。術後,癲癇是控制住了,但是付出代價之高卻是斯科維爾始料之所不及的。就在術後的最初幾天裡,H。 M。就明顯地表現出短時記憶缺損。他記不住是否吃過早飯,在醫院裡總是迷路,除了斯科維爾醫生之外,他誰都認不出(斯科維爾醫生已經為他看病多年)。他對術前三年內的往事也都已如過眼煙雲,但是對比這更早以前的往事卻都還記得。他說話得體,待人接物也沒有什麼問題。

1955年,米爾納首次見到H。 M。,發現他的情況一如彭菲爾德的那兩個病人,不過情況更為嚴重。他的智商沒有問題,甚至比術前還高了十幾分,這可能是因為他不再發作癲癇,減少了用藥。如果讓他不斷複誦584這個數字,他可以記住15分鐘沒有問題,但是隻要一打岔,他就連要他記某個數字這回事都已杳如黃鶴了。這說明他還有即時記憶,但是不能把這個記憶轉化為長時記憶。

讀書|探索失憶症之謎的先行者:得益於難以滿足的好奇心

米爾納儘管追蹤研究H。 M。近 50年,但是他還是不知道她是誰,所以當米爾納去看他時,不得不每次都要自我介紹一番。對於他的情況米爾納總結說:“他不能學習一丁點兒新知識。他生活在過去小時候的世界裡。你可以說他的個人歷史停在了動手術的那個時間點上了。”這說明他雖然依然有關於自己的經歷和知識的短時記憶,但是他不能把短時記憶轉換成長時記憶。

讀書|探索失憶症之謎的先行者:得益於難以滿足的好奇心

在米爾納第二次去見H。 M。的時候,她讓他做一個練習,就是給他一張上面畫有一顆五角星的圖片,五角星的邊由相隔很近的兩條線組成,他的任務是拿筆在這兩條線之間把五角星描一遍,問題的困難之處是他在描的時候既不許直接看圖,也不許看自己的手,只許看放在紙邊上的一面鏡子裡的像。這對誰都不是一個容易的任務,但是H。 M。在經過幾次練習以後卻越做越好,雖然他並不記得他曾經做過練習。這一事實讓米爾納大為驚奇。這說明人腦中有幾個不同的記憶系統。海馬主管的是把情景或是知識這樣能用言語表達的短時記憶轉化為長時記憶,而不是把像騎車、游泳這類只能意會、不能言傳的技巧轉化為長時記憶。

讀書|探索失憶症之謎的先行者:得益於難以滿足的好奇心

後來,米爾納還發現H。 M。也能學會看碎塊圖。所謂碎塊圖就是一張初看起來只有許多碎塊而沒有什麼有意義的物件的圖,但是隻要一旦有人指明以後就能看到其中的一些碎塊組織成了一個有意義的物件,並且一旦認出之後,以後任何時候一看就能認出。如圖5所示,請先看圖(A),如果你以前從未看到過它的話,你大概很難看出這是什麼。然後請看圖(B),很清楚這是一位女士在擦地。然後,請再看圖(A),這次你一定能看出這張原來看不懂的圖其實也是一位擦地的女士。這就是啟動效應。H。 M。也有這一能力,但是他根本沒有別人指導過他的印象,甚至聲稱他以前從來也沒有見過這幅圖。

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光輝的榜樣

在攀登科學高峰的崎嶇路徑上,運氣和機遇常常會起很大的作用。有的人抓住了機遇,百折不回向上攀登,終於到達了光輝的頂點;有的人像手抓水銀那樣讓機遇溜走,或者一遇困難就打退堂鼓,蹉跎終生。米爾納無疑屬於前者。米爾納在她自傳的最後寫道:

回顧過去50年,我好像一直運氣很好,我總在恰當的時候出現在恰當的地方,另一方面,我又對目標非常執著,而不為面臨的艱難困苦所嚇倒,就像我在蒙特利爾神經病學研究所初期所經常遇到的情況那樣。我也得益於我的好奇心,正是好奇心使我總想深入到吸引我眼球的表面現象的深處,一直到現在依然如此。

英國生物學家貝弗裡奇說道:“對於研究人員來說,最基本的兩種品格是對科學的熱愛和難以滿足的好奇心。”米爾納正是以她的事蹟為這一論述做了最好的註解。

作者:顧凡及

編輯:周怡倩