2010年2月20日星期六

健忘的传奇(一)-科学松鼠会

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健忘的传奇(一)

Sat, 20 Feb 2010 17:24:31 +0800

在他生前,每当有人对他说:"你可不知道自己多有名啊!",他总是腼腆地回答:"真的吗?"与此同时,他脸上也闪现出稍纵即逝的自豪神色,可最多几分钟后,他就把这一切丢在脑后。
这个最健忘的人,亨利•莫莱森(Henry Molaison),将永远留在现代神经科学研究的记忆中。

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"快到了。"有人屏住呼吸,轻声说。
所有目光的焦点上,是一尊二十厘米高的乳白色长方体,四周用于控制低温的干冰散发出薄薄的白雾。它的顶端截面略小于一张A4打印纸,中心一小片已经隐隐透出样品柔和的粉色,随着方形托台的移动,正缓慢而坚定地向一枚横跨整个长方体表面的锋利刀刃逼近。
当刀刃挪到尽头,科学家用柔软的油画笔小心翼翼地把层层叠叠、雪沫般的样品挑起,放入严格控制酸碱度、盛满盐溶液的小方格。如果将它在明信片大小的玻璃片上展开,你将在中间看到一小块近乎圆形的肉色神经组织——这颗举足轻重的大脑的第一张切片。

H. M.的大脑切片

借着网络视频,成千上百普通人与实验室中的科学家们一起,在世界的各个角落上见证了这一刻。
此刻是二零零九年十二月二日午后,美国南加州圣迭戈市一个阴湿而温暖的冬日,距离这颗大脑的主人在千里外的康州去世,整整一年。在过去五十多年间,亨利•莫莱森对神经科研作出了无可替代的巨大贡献,他的故事在世界上几乎每一本神经学的教材中都有专章叙述。他作为关键人物,开启了当代神经科学的新篇,让我们对许多最基本最重要的问题有了翻天覆地的认识。这些问题包括:人类怎样获取新知,为何会拥有记忆,甚至自我意识从何而来。
可是亨利自己却永远不会意识到这一切。甚至他的真实姓名也只在他死后才为世人所知——在过去所有的教材与科研文章里,为了保护个人隐私,他的名字都只是简简单单的两个姓名首字母——作为神经科学史上最重要的被试H.M.,亨利的大脑里,有一本无法向后翻动的日历,最上面的那一页,永远停在了一九五三年的九月一日。

改变一切的手术

第一次癫痫,发生在亨利十岁的时候。
亨利出生于美国东北的康涅狄格州的首府哈特福德,他小时候是个健康的孩子。九岁那年(也有一说是七岁),亨利被一辆自行车撞伤头部,并昏迷数分钟。但是否因此而导致了日后的癫痫,却并不清楚,因为在他的亲戚中, 曾有三人罹患此病。
过了十六岁生日,癫痫愈加严重,亨利不得不停学数年,直到二十一岁才高中毕业。之后他去一家汽车厂当装配工,可后来也因为频繁发病,最终只能辞职。二十七岁的亨利,是个清瘦而英俊的年轻人,可是他的正常生活已经彻底被癫痫毁掉:他经常眩晕、昏厥,大剂量的抗癫痫药对他也已失效。这时,当地著名的神经外科医生威廉•斯科维尔决定在这个年轻人脑中,进行一项实验性的手术。
在四五十年代,一种叫做"脑叶切除术"(lobotomy)的手术盛行美国。这种手术以破坏或摘除大脑的某一部分为手段,通常用来治疗有精神病的人。那时候的医生们对大脑的了解还十分粗浅,在进行此类手术时,往往只在颅骨上开一小口,将手术器械插入人脑,在完全无法看到颅内结构的情况下,上下左右挥动,以期借此破坏精神病的病灶。手术后,有人确实不再犯病,有人毫无起色,而有人竟因此陷入植物人状态。可是因为手术的盲目性和随之带来的不确定性,从这些天差地别难以预料的后果中,科学家们很难得出什么清楚的结论。
斯科维尔医生对这种切除术设计了一套较为严格的操作程序,仔细记载每次手术切除的大脑部位——他相信,在大脑中对一个叫做"内侧颞叶"的区域进行选择性切除,疗效最好。这无疑是一项危险的手术,但处于绝望中的亨利与父母都同意孤注一掷。于是,一九五三年的秋天,斯科维尔医生在亨利大脑左右两边的内侧颞叶部位,分别摘除了长为八厘米的脑组织。
手术后的亨利,癫痫大为好转,可是他的世界,突然之间起了幡然巨变。
两年后,加拿大著名医生怀尔德•彭菲尔德(Wilder Penfield)在美国神经病学学会年会上报道了两例经历颞叶切除手术之后患上严重失忆症的病人。会后斯科维尔医生打来电话,告诉彭菲尔德,自己手头也有这么一个年轻病人,在部分切除双侧颞叶后,他永远不记得自己吃过饭没有,他会在短暂的对话中多次重复同一个笑话,他翻来覆去地读同一本杂志,他再也无法结交新朋友——因为每次见面,都是初相识。
那时,女科学家布伦达•米尔纳(Brenda Milner)博士正在彭菲尔德医生的指导下,研究他那两个失忆症病人。于是,斯科维尔医生随后邀请布伦达前往哈特福德,探访这个特别的病人亨利。

每当我们回溯H.M.的研究史,常常惊异于他的周围竟云集着如此之多的优秀科学家。他们师徒相继,薪火代传,不断地从这个与众不同的被试身上挖掘出有关人类智慧的宝藏。而在这些科学家中格外重要的一位,便是这位布伦达。她后来成为英国皇家科学院、美国科学院、加拿大科学院三院院士,身负多项荣誉,曾被诺贝尔奖获得者,神经界大拿埃里克•坎德尔(Eric Kandel)誉为沟通神经学与心理学、开创认知神经科学的关键人物。她的传奇,正是从H.M.徐徐展开。
一九一八年,布伦达出生于英伦腹地的曼彻斯特,父亲是一位音乐评论家,而母亲则是一位歌手。可是从小布伦达就对音乐兴趣缺缺,却在高中时迷上了数学。当需要在自然科学或者人文学科中挑一个作为自己职业道路时,她选择了前者,因为"我当时认为——我现在也这么认为——要获得文学的知识,或者学会欣赏一门外语,自学就行了;但如果你放弃了科学,那你就永远放弃了它。"
抱着这样的想法,布伦达进入了剑桥。可是她很快发现自己在数学上不会有所建树,便将目光投向了心理学。这一决定遭到了母亲的反对,因为心理学在当时,对于学术界之外的人群还是一个异常陌生的词语。可是布伦达认准了这条路,一九三九年,从心理学系毕业,师从著名的的神经心理学家奥利弗•赞格威尔(Oliver Zangwill)。正是在赞格威尔这里,她学到了研究大脑损伤的重要性,因为"通过分析紊乱大脑的功能,我们将能得到关于正常大脑功能的重要信息。"
本科毕业后布伦达继续攻读硕士,但由于二战爆发,她所在的小组的研究也很快转为替战争服务,致力于开发能力性格测试,供军方选择性雇用战斗机和轰炸机飞行员。一九四四年,她结婚、随研究原子能的丈夫来到加拿大。五年后,她说服麦吉尔大学心理学习的主任,大名鼎鼎的唐纳德•赫布(Donald Hebb)招收自己为博士生。不久后赫布将她推荐给彭菲尔德医生。在彭菲尔德的手术室里,她见到了清醒的癫痫患者的大脑接受电流刺激作出的反应,立刻意识到"这就是我想要探索的世界,不论它实践起来有多么艰难。"
一九五五年,三十六岁的布伦达,短发、圆脸、精力充沛、雄心勃勃。她启程去美国拜访斯科维尔医生的病人亨利,将拉开随之而来长达半个多世纪的对H.M.研究的序幕。
五十四年后,加州大学圣迭戈分校的拉里•斯奎尔(Larry Squire)教授在《神经元》(Neuron)杂志一篇关于亨利的特邀稿的末尾写道:"H.M.之所以能在神经科学研究史上占有如此重要的一席之地,其中一个重要的原因便是,当年研究他的那个年轻科学家,正是布伦达•米尔纳。她既是一个杰出的实验科学者,又对基础概念有着极强的洞察力,所以她能从实验数据中就记忆的组织与结构提炼出深刻的结论。"

(未完待续)

编辑:小庄

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