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科學史上最重要的病人

大腦被認為是今天科學上最大的謎。在腦科學的發展歷史中,有一個大名鼎鼎的人物,一提起來,恐怕神經生物學家們無人不知,無人不曉。因為我們迄今關於學習、記憶的很大一部分知識都來自於他。但是請別誤會,他不是什麼科學家,而只是一位病人,——當然這是一位非常特殊的病人。為了保護他的隱私,過去在科學文獻里他總以「H.M.」的名字出現。直到他辭世後,為了緬懷他,讓人們記住他對科學的貢獻,他的全名「亨利·古斯塔·莫萊森」才被公之於眾。

亨利·古斯塔·莫萊森可稱得上是科學史上迄今最重要的一位病人。

改變對記憶的認識

毫無疑問,H.M.是一位大腦有缺陷的病人,他的缺陷就是徹底的健忘,不能形成新的記憶,對他來說,生活中的每件事情都是新的:他每一次去街角商店買東西,每一次走過家旁邊的小路,每一次和鄰居打招呼,他都認為是生平「頭一次」,——他一生沒結過婚,倘若他有個妻子,哪怕他跟妻子相處了幾十年,想必每一天起來也會認為他們是初次相識。但他又並非痴呆,智力完全正常,個性也沒有什麼怪癖。所以像他這種病例,在醫學史上是非常特殊、非常罕見的。

H.M.並非生來就是一位病人,他也有過健康幸福的童年。他生於1926年,命運的轉折發生在他7歲那年。一天他在路上行走,被一輛橫衝過來的自行車重重撞了一下,頭部被嚴重撞傷。自此以後,他患上了癲癇。到他27歲時,癲癇已經嚴重到讓他什麼都做不了的地步,每周要昏厥好幾次,所以他不得不去治療。

一位神經外科醫生為他做了全面的檢查之後,認為只要切除部分致病腦組織,就可以減輕他的癥狀。1953年9月1日,H.M.躺在手術台上。醫生在他額頭兩側鑽了兩個小洞,用一根金屬吸管吸出了大部分海馬組織以及海馬周圍的部分內側顳葉組織。單從預期目標來說,手術非常成功,H.M.的癲癇發作頻率迅速減少。但是很快,人們發現了一個未曾想到的副作用:他再也無法形成新的記憶了。

這當然是一個嚴重的醫療事故,但並非醫生不稱職所致,責任在於那個時代人們對大腦的一些錯誤認識。那時的科學界普遍認為,記憶廣泛分布在大腦中,不可能只取決於某一個組織或區域。所以即便H.M.的大腦被小部分切除,他也只會損失小部分記憶,整體上不會有什麼妨礙。而手術後的H.M.卻表現出如此奇怪的癥狀,這讓科學家一時困惑莫解。

1957年,加拿大心理學家米爾納在對H.M.進行了一系列測試之後,發表了一篇在記憶研究史上堪稱劃時代的論文。在論文中,米爾納將H.M.的健忘症與他大腦中失去的海馬組織聯繫了起來。換句話說,論文否定了那種認為記憶廣泛分布在大腦中的說法,提出記憶跟大腦的其他許多功能一樣,只取決於某一個腦組織或腦區。這樣,人們對記憶的認識才算上了一個新台階。

莫萊森的大腦改變了醫學對大腦的認識

終身以病人為職業

H.M.在手術前是一名摩托車修理工,術後,因為嚴重的健忘症,他已經喪失了從事任何正常職業的能力。而有鑒於這類病例極為罕見,各地的科學家和研究者經常不斷地趕來拜訪他,邀請他參加各種實驗。所以,他不知不覺成了「職業被試者」。此後,病人成了他一生的「職業」。半個多世紀以來,他與科學家親密合作,參加過幾百次科學研究,無以數計的論文里提到他的名字。

從此除了參加實驗,他的生活變得很簡單:和家人一起去買東西,偶爾為草坪除草,清理落葉,看看電視。有時候做頓午飯,整理一下床鋪——這些都是他27歲以前就已經學會的事情。他能記得一些小時候的事情,記得父母帶他去旅行,但是他總也想不起自己最喜歡的一個叔叔其實已經去世,儘管那是在他做手術前3年的事(嚴格地說,手術後他不單是不能形成新的記憶,也喪失了對術前2~3年內所發生事情的記憶)。

我們現在知道,從時效上來說,記憶可分為長程記憶和暫時記憶。暫時記憶一般只能持續數十秒鐘,而長程記憶有時可以保存終生。暫時記憶需要通過橋樑——就是大腦中的海馬體——才能變為長程記憶,這好比電腦內存里的東西需要保存到硬碟里,下次開機時才不會丟失一樣。

其實,H.M.的長程記憶和暫時記憶的功能都完好無損,只是它們之間的橋樑斷了,所以暫時記憶里的東西永遠無法「刻錄」進長程記憶中去。他是真正活在進行時中的人。

對他來講,時間並不是連貫的。他沒有意識流,只有稍縱即逝的意識點滴。如果你問他吃過午飯了沒有,他一般會說:「不知道。」或者「吃了吧。」卻說不上吃了什麼。在十幾分鐘的談話里,他可能會把一個笑話重複講三遍,每一遍都是一模一樣的句子和語氣,而一點也意識不到自己已經講過了。

他形容自己的生活:「像是大夢初醒……每一天都和其他日子沒有關聯……」

H.M.有正常的智力。有一次,加拿大那位心理學家米爾納要他盡量地記住「584」這個數字,H.M.甚至編了一套複雜的口訣來幫助自己記憶,他對米爾納解釋道:「這很容易。你只要記住8。你看,5、8和4加起來是17。你記住了8,17減去8等於9。把9分成兩份就是5和4,這不就得出584了嗎?」他專心致志地把這套口訣背了好幾分鐘,但是一走神,這個數字就從他的腦海中消失了。他甚至不記得剛才有人要他記住些什麼。

有一些事他也能記住

按理說,像H.M.這樣隨學隨忘的人是不可能學會什麼新東西的。但隨著深入的研究,科學家意外地發現他也能學會一些新的技能。

1962年,米爾納發現,H.M.竟然能在不自知的情況下學會一些複雜的操作。在一次實驗中,她讓H.M.照著鏡子里的圖像,在紙上描五角星。H.M.一開始也描不好,但是隨著日復一日的練習,他畫得越來越好。他自己卻一點也不記得以前畫過這種東西,每次著手畫時,總以為這是第一次。當他最後發現自己畫得不錯時,還很高興地說:「哈,這個比我想的要容易嘛。」他一點沒意識到這是多次練習的結果。但不管怎麼說,他畢竟通過反覆練習,掌握了一個新的技能。這可有點出乎科學家的意料。

也正是通過這個實驗,科學家對記憶又有了新的認識。現在,他們已經很明確地把記憶分為兩大類:外顯記憶和內隱記憶。外顯記憶是那些你知道自己記得的東西,比如你的生日,比如今天早上發生的事情。失去了海馬的H.M.完全喪失了形成新的外顯記憶的能力。而內隱記憶是那些你不用刻意去回想就能知道的東西,它形成於另外的大腦部位。它使得一個已經20年沒有騎過自行車的人仍然能在跨上車的一瞬間找到感覺,使得一個多年沒有拿起吉他的人能夠順利彈出熟悉的曲調,也使得H.M.在一天天的練習中學會複雜的操作。

再比如說,儘管H.M.總也記不住經常來他家的研究者蘇姍娜·科金的名字,但如果給他一串C打頭的名字讓他選,他會選出科金的名字Corkin。他說不上來這個人到底是誰,但他覺得熟悉。

他幸福嗎?

最後,還有一個問題想必大家也很關心:他幸福嗎?

我們無從知道H.M.內心的真實感受,所以只能告訴你他在朋友們眼中的印象。

H.M.一直是一個溫和友善的人。和他相處了半個世紀的神經科學家科金說:「如果走進你房間的每個人都是陌生人,你會怎麼辦呢?一種辦法是保持警惕,每一個都提防。或者,把每一個人都當作朋友。H.M.便是後者。」

他並不茫然。他有著自己的價值觀,知道自己喜歡什麼。他認為填字遊戲可以幫助他記住單詞,而且很好玩。他可以整整玩一個下午。

他還很有幽默感。有一次他去麻省理工參加一個測試,和研究者一起出門。門一關上,研究者忽然想起忘帶鑰匙了,他對H.M.說:「我懷疑我把鑰匙忘在屋裡了。」H.M.說:「好吧,至少你就算忘了,也還能記得是忘在哪裡了。」

他有時也能感覺到自己好像在參與一項什麼研究,但是他不太清楚到底是什麼。科金經常跟他說:「你知不知道自己很有名,你幫我們做了好多研究?」他總是有些羞澀地問:「真的嗎?」自己能對別人有所幫助他覺得很開心。但20秒後,他就又把這事忘了。

H.M.生前起初由父母照顧,等雙親去世後,又由一位親戚照顧。等這位親戚也去世,他就住進了一家養老院。2008年,他在養老院中去世,享年82歲。他的全名也是在這一天公布的。同時,他的大腦還被保留了下來。2009年,他的大腦被製成了2600多個切片。歷時30多小時的切片過程在網路上進行了實時直播,得到了超過300萬的點擊量。死後大腦享有被保存和解剖待遇的,迄今只有他和科學巨匠愛因斯坦兩人。

H.M.儘管一生大部分時間的記憶是一片空白,但他卻填補了記憶研究中的許多空白;他雖然記不住別人,但許多人卻記得他。一個人不論以何種形式豐富了人類的知識,人類就會感激他,所以這是他應得的榮譽。


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