在“哈利·波特”(Harry Potter)系列电影中,记忆是一缕缕银色细流,能用魔法棒从大脑里抽出来。在皮克斯动画工作室制作的电影《头脑特工队》里,记忆是一个个发光小球,存放在我们脑海里巨大的储物架上。不过,记忆到底长什么样子?大脑如何存储信息以供日后查阅?记忆存在哪里?如果看得见,它们看起来是什么样的?
这些问题都很难回答,部分原因是记忆包含了无数小谜题。对此,一些研究人员专注于脑细胞连接事件中的微小细节;其他人致力于搞清楚记忆的主观体验,想要弄明白玛德莲娜蛋糕如何勾起了马塞尔·普鲁斯特(Marcel Proust)对孩提时代的回忆。但是大脑在创造新记忆时是如何变化的呢?要回答这种宏观问题困难重重。不过,我们正慢慢地拼凑起线索,开始窥见记忆的原理,了解记忆如何联结我们的生活和人格。
坎德尔对海兔的研究揭示了记忆“如何”形成,但没有回答记忆魔法诞生于“何处”。
奇特案例——亨利·莫莱森
在揭开谜题的漫漫长路上,发生了一件里程碑式的事件,也可以说是当代神经科学史上最大的悲剧。1953年,亨利·莫莱森(Henry Molaison,实际上,在相当长一段时间里人们只知道他名字的缩写“H.M.”)接受了一次严重错误的手术。手术本意是切除导致莫莱森患癫痫的脑组织,他的癫痫起源于海马结构,大脑的双侧各有一个海马,从其外文名hippocampi就可以得知它们的形状类似海马。
海马的移除对当时年仅27岁的莫莱森造成了巨大伤害,无法记住事情导致他余生都需要人照顾。他的案例也对神经科学的发展产生了深远影响,手术摧毁了他的一些能力,但也保留下了一些,我们从中获得了很多新认识。莫莱森貌似保留了手术前的大部分记忆,这表明海马虽然对形成新记忆至关重要,但对于记忆的存储则没那么关键。他的短时记忆也没有受影响,他可以记住信息15~30秒,但是更久就不行了。另外,莫莱森的脑损伤显示长时记忆还可以进一步细分,他仍可以学会骑自行车之类的技能,但他对经历的事很难形成新的记忆,也无法学习一些客观知识。
海马与记忆
海马似乎对那些关乎我们个人生活和智力活动的记忆十分关键,但大脑光有它们是形成不了记忆的。海马十分重要且一直占据研究的主流地位,但记忆也涉及大脑皮层,它位于大脑的外层,负责处理我们对世界的感知以及复杂的思考活动(见图2.3)。
图2.3 你必须记住的一张图
比方说,昨天你在花园里邂逅了一朵玫瑰,你停下脚步细嗅它的芳香。这项活动由大脑后部和两侧的负责视觉和嗅觉的皮层处理。今天,如果你回想起这段经历,同样的脑区会被重新激活。这个现象也被称作再现,它存在已久,但直到过去10年间才借助脑成像技术得到证实。扫描实验显示,对一幅图,人们第一次看到它和后来回忆它时激活的是同一个皮层区。
通过莫莱森的案例我们知道,闻玫瑰香气这种短时记忆不涉及海马。但是对于持续时间超过半分钟的记忆,我们得加强海马和相关皮层区域之间的连接。海马和许多不同的大脑皮层区构建起网络,由此将一段记忆的不同方面结合起来。
这有助于我们理解记忆的一个特点:回忆一段记忆的某个部分时,我们会不由得想起相关的其他方面。比如,收音机的歌声响起时,我们会想起第一次听这首歌时的情景;又比如,玛德莲娜蛋糕会勾起人们对童年的回忆。
这似乎是如蛛网般纵横交错的神经元共同作用的结果,神经网络中的一股股分支在不同的皮层区间盘亘交错并深入海马结构,在这里守护着我们的记忆之门。
未来记忆人类记忆准确可靠,科学家们逐渐开始怀疑记忆的演化不是为了让我们记住东西,而是让我们能够幻想未来。加拿大多伦多罗特曼研究所的安道尔·托尔文(Endel Tulving)首先对这个猜想展开了探究。托尔文发现,一个遗忘症患者能够记得事实本身,但不记得与他过去经历相关的情景记忆。重点是,不管托尔文什么时候问他对当晚、次日或者即将来临的夏天有什么打算,他的大脑里都是一片空白,这让托尔文怀疑预见未来或许和情景记忆是一体两面。
接下来的脑部扫描验证了他的想法,扫描结果表明每当我们展望未来时,我们都是在从自传中撕下人生阅历的一页页片段,用蒙太奇手法(人为地拼贴剪辑手法)展现新的场景。这是展望和创造的关键,但代价是牺牲了精确性,因为我们的记忆被扰乱了。美国哈佛大学心理学家丹尼尔·夏克特(Daniel Schacter)说:“我们会混淆记忆和想象也无可厚非,毕竟它们共享了这么多生理机制。”