对记忆的探索历史

在古代，无论东方还是西方，人们普遍相信包括记忆在内的一切意识活动，都源自一种叫做“灵魂”的东西。它是绝对形而上的、不可被研究的。可能正是出于这个原因，真正去探讨记忆本质问题的古人，简直是凤毛麟角。最早思考这个问题的人是古希腊伟大的哲学家、自然哲学的先驱亚里士多德（Aristotle）。与当时将灵魂视为神圣不可亵渎之物的普遍想法不同，亚里士多德认为灵魂是可以被研究的，于是很自然地，记忆也是他研究的对象之一。他在其著作《论记忆》里提出：就像是用印章敲出印迹一样，外界的刺激也会在灵魂中产生“印迹”，这些“印迹”会改变灵魂的样式，从而塑造出不同的人格。年老者的灵魂就像风化的岩石一样，上面留下的“印迹”会逐渐被侵蚀，所以老人会失去记忆。而不同的人之所以拥有不同的记忆力，是因为不同的人，灵魂质地也不同。有的人太软，“印迹”很快就被侵蚀了；有的人太硬，“印迹”难以产生。只有“软硬适中”的灵魂，才能产生强健而长久的记忆。诚然，古人的朴素观念不能和现代科学理论同日而语，但是亚里士多德的理论在人类历史上首次，把记忆的获得与储存分开来加以讨论，进而定义了什么是记忆。现在的科学家们把信息被储存，继而影响行为的现象，定义为记忆；而把获取记忆的过程称为学习。学习和记忆就像一对无法分开的孪生子，因此神经科学上总是用“学习记忆”一词来描述这个领域。在科学探索的道路上，明确的定义总是万里开疆的第一步。

亚里士多德（公元前384—前322）古希腊著名哲学家，大部分经典科学概念的定义者。在其著作《论灵魂》《论感觉》《论记忆》等中详细探讨了思维和意识的问题。（图片来源：https://commons.wikimedia.org/wiki/File: Aristotle_Altemps_Inv8575.jpg ）

但是研究学习记忆并非一条轻松的道路，最先挡在人类面前的拦路虎叫做行为范式。我们知道，生物学家研究科学问题时，往往在诸如小鼠之类的动物上做实验，可以说没有实验动物就没有生物学的今天。而在神经科学的研究过程中，最重要的就是观察动物的行为：切掉某根神经，动物的后腿不动了，我们就知道这根神经是操控后腿运动的；切掉某个脑区，动物总是整晚失眠，我们就知道那个脑区跟睡眠-觉醒有关系。这种为某个研究目的而设计的行为学实验，就叫做行为范式。一个好的行为范式能够大大加深科学家对神经机制的理解。可是说到学习记忆，事情就不好办了。动物不会说话，更不会读书写字，我们该如何建立一种让大家都信服的专门用来研究学习记忆的行为范式呢？

解决这个问题的是两位至今仍大名如雷贯耳的伟大科学家——巴甫洛夫（I.P.Pavlov）和斯金纳（B.F.Skinner）。俄国生理学家巴甫洛夫最早的研究领域是消化系统（他也因此获得了诺贝尔生理或医学奖）。在一次测试狗分泌唾液的实验中，他偶然发现，负责给实验狗喂食的饲养员进入房间的时候会碰响门铃，而这门铃声会导致狗的唾液分泌量大大增加。他又另外寻找了实验室之外的狗，发现那些狗的唾液分泌并不受门铃影响。很显然，他实验室的狗记住了门铃和食物的联系。经过一系列实验之后，著名的条件反射被发现了。在巴甫洛夫之后，美国心理学家斯金纳更是大大拓展了条件反射的概念。他设计了一个操作箱，在这个箱子里面有一根操纵杆。被关在这箱子里的动物例如一只小鼠，只有亲自触碰到这个操纵杆，才能获取一定的奖赏，比如一小勺美味的食物。一开始，小鼠可能只是误打误撞地碰动了那个操纵杆而“意外”获得了一些食物，但是久而久之，小鼠就会学习到触碰操纵杆和获取食物的联系，继而一旦觉得肚子饿就主动地去触碰操纵杆。这种依靠动物自身操作来实现的条件反射，叫做操作性条件反射，而与此相对应，巴甫洛夫所建立的条件反射范式则称为经典条件反射。(https://www.daowen.com)

巴甫洛夫（1849—1936）俄国著名生理学家，高级神经活动研究的奠基人之一。（图片来源： https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ivan_Pavlov_nobel.jpg）

有了良好的行为范式，有关学习记忆的课题终于可以从形而上的哲学思考中解脱出来，放在实验室中科学地加以研究。但此时此刻的探索还停留在行为层面，学习记忆的生理学机制依然如同一个黑箱子一样摆在人们面前：我们可以知道什么样的操作会导致什么样的行为，但对其中的详细机制还全然没有头绪。

虽然在很早的古代，就已经有一些先驱人物敏锐地意识到大脑才是思维的物质基础，可是在人类漫长的历史中，东西方的主流思想似乎一直认定那颗怦怦跳动的“心”才是一切意识活动的源头。就这样，我们的祖先一直“心想”了数千年，也没“用心”想出大脑究竟有何作用。中国的古人甚至认为脑只是一个不堪大用的脂肪仓库，所以形容一个人胖而无用就说他是“脑满肠肥”。这种错误认识一直到启蒙运动以后才有了扭转。18世纪后，由于诸如阿斯特鲁克（S.Astruc）和洛兰图（L.Rolando）等学者及医生的工作，大脑是意识和思维的器官这一点才逐渐成为学术界的主流共识。但在那个时代，人们对大脑的认识还是相当粗糙的，甚至陷入玄幻，以至于在19世纪开始流行起了不亚于现代星座迷信的“颅相学”。尽管有各种错误认识，但就是在这样的年代里，神经科学走向了成熟，许多脑区的功能被破解出来。可以说，现代神经科学的大量重要基础就是在那个时代打下的。然而在一片繁荣之中，学习记忆像是一个被神经科学界遗弃的孤儿，在两百多年时间里一直鲜有进步。