围绕一名特殊患者的突破性发现

1933年在美国的康涅狄格州，有一个叫做莫莱森（H.G.Molaison）的7岁男孩不幸遭遇了一场严重车祸。没有人曾想到，这场车祸居然意外地打破了学习记忆研究的僵局。这个不幸的男孩在车祸中头部遭到重创，留下了非常严重的后遗症——不定期的突发性癫痫。随着年龄的增长，他的癫痫越来越严重，终于到27岁的时候，他几乎丧失了全部的生活自理能力。不堪忍受病痛折磨的他，来到哈特福德医院寻求治疗。在对他的检查中，神经外科医生发现他癫痫的成因是大脑两侧颜叶边缘系统的一部分脑区发生了病变。那个时代的外科医学远没有现在这么精细，更遑论什么“医疗事故评审机制”了。医生对于这种情况的解决之道非常简单粗暴——哪里有问题，就把哪里切除。手术之后，莫莱森的病变脑区被完全移除。由此带来的好消息是困扰他20年之久的癫痫症状从此基本消失，而坏消息是他患上了可怕的后遗症——再也记不住任何新的东西了。从此，科学家们知道了控制新记忆产生的最关键脑区，就是莫莱森那个被摘除的、在颞叶皮层下边缘系统的一块区域。由于这块区域形状类似一种海洋动物——海马，所以被命名为海马区。后来，科学家发现某些疾病如阿尔茨海默病（以前称为老年痴呆症），就正是因为海马区的神经元大量死亡，而导致病人出现类似于莫莱森的症状。

莫莱森（1926—2008）学习记忆研究史上一个最重要的病人。右图示意他被摘除的脑区，这个脑区包括大部分海马区以及少量的海马区周边区域。（图片来源：https://en.wikipedia.org/wiki/Memory_consolidation#/media/File: Henry_Gustav_l.jpg）

莫莱森的智力、人格或已有的记忆都没有受到任何影响，但是他不能形成新的记忆。任何记忆在他的脑海里都一闪而过，只要一分神他就会忘记自己之前在做什么，遇到了什么人，或者正在阅读什么内容。正是对莫莱森的研究，让科学家们知道了记忆可以根据时效分为工作记忆、短期记忆和长期记忆。工作记忆是为完成当下的工作而临时产生的一些记忆。譬如你全神贯注做一件事情的时候，你会记得这件事情的大部分细节，而一旦你完成了这件事，为做这件事所临时产生的记忆，比如说某个工具被顺手放在哪里之类都会消失。短期记忆是为了完成一些时间跨度相对比较长的工作而产生的临时记忆，比如说你的朋友约你去吃饭，在赴宴之前，你一直会记得约定的时间地点，但是此事过后几个月你就会彻底忘掉这些细节。长期记忆则几乎会伴随一生，比如初吻时的情景、父母的模样。莫莱森的工作记忆没有问题，但是工作记忆无论如何也不能转变成短期记忆或者长期记忆。

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不同时效记忆相互转化的模型这个模型被称为Atkinson-Shiffrin记忆模型。（唐骋绘制）

除此以外，科学家们还对莫莱森做了很多很有趣的实验。有一次，研究莫莱森最多的科学家、加拿大心理学家米尔纳（B.Milner）让莫莱森按照镜子里面的图像在纸上绘画，这对常人而言并不是一件轻而易举的事情。一开始他做得也不好，但是经过长期的练习，莫莱森居然和常人一样取得了进步——尽管他自己丝毫不记得做过任何相关的训练。于是科学家们意识到，那些可以用语言描述的记忆和那些所谓要用身体记住的记忆是不同的，这两种记忆后来分别被称为陈述性记忆和程序性记忆（或非陈述性记忆）。

就是在对他一次又一次的研究过程中，科学家不仅第一次把虚无缥缈的记忆同实实在在的大脑区域联系了起来，而且建立了对记忆更准确的分类。除上述提到的两种分类方法以外，还有按照记忆的抽象或具体而划分语义记忆和情景记忆，按照是否有意识而划分外显记忆和内隐记忆等。这种科学的分类可以说是继亚里士多德定义记忆以来，最为重要的概念扩展。

海马与记忆之间关联的发现，让科学家们意识到记忆并不是如之前大多数人所认为的那样弥散于整个脑区，而是只与特定的若干脑区相关。基于巴甫洛夫和斯金纳建立的行为范式，通过简单地损毁和修复的实验，人们找到了与记忆相关的越来越多的脑区，比如伏隔核、杏仁核、丘脑等，它们都在记忆的形成、存储与调用中扮演了各自不同的角色。

科学的车轮永不停歇地滚滚向前，在探索学习记忆奥秘征途上的科学工作者也不会满足于这一次胜利，好奇心依然在驱使着人们进行更深入、更细致的探索。跟学习记忆相关的脑区和神经通路是找到了，但人们不禁又要问：记忆是以怎样的形式被储存的呢？人的大脑里没有硬盘，没有闪存，却拥有近乎无穷无尽的记忆。例如一个来自美国的孤独症患者金·匹克（Kim Peek），他可以准确无误地记住超过9000本书的内容，只要听过一遍的曲子便能一辈子一点不差地演奏出来。很显然，神经元拥有储存信息的能力，可是人的神经元在正常情况下终其一生都没有明显的数量与结构改变，那它是用什么方法编码和存储这些信息的呢？就算知道了与学习记忆相关的脑区，但要是不知道其中的神经元运作机制的话，记忆的奥秘仍然只不过是从一整个黑箱子变成了一连串黑箱子而已。勇于探索未知的科学家可是憋足了一口气，非要把这个黑箱子里面每一个零件都拆出来仔细观察一遍不可！