書名: 如何學習作者名: (美)本尼迪克特·凱里本章字數: 3970字更新時間: 2023-07-25 18:10:53
記憶存放在哪里
20世紀,科學家們在很長一段時間里都曾深信:記憶彌漫性地滲透在控制思維的那部分大腦區域里,就好像橙子汁充盈在橙子瓣里一樣;任何兩個神經元都是大致相同的,要么亮起來,要么不亮;而且,沒有哪一個特定的腦部區域會是構成記憶的核心部分。
早在19世紀,科學家們就知道,某些技能,比如語言,會集中在大腦的某個特定部位??扇藗円恢闭J為這應該只是例外。20世紀40年代,腦神經科學家卡爾·拉什利(Karl Lashley)還曾展示過他的研究成果:會跑迷宮的大鼠在被摘除大腦中的不同部位之后,照樣知道怎么跑迷宮。如果說大腦中有個部位是記憶中心的話,那么這些切除手術中總應該會有一個能導致大鼠喪失跑迷宮的技能。拉什利因此認為,任何控制思維的大腦區域都有記憶功能,如果其中某部分受到損害,周圍其他部分就會自動接替那一部分的任務。
然而,到了20世紀50年代,這一理論開始出現坍塌。研究大腦的科學家們接二連三地發現新的現象,首先就是神經細胞的發育,準確地說,是嬰兒腦神經的發育。他們發現,擔任不同職責的細胞仿佛必須按規定去往各自不同的領地:“你是視覺神經細胞,去,到大腦的后邊去。”“你,去那邊,你是負責運動的神經元,到運動控制區去?!边@一發現瓦解了過去的“內在各部分可相互置換”的假說。
而最后的“致命一擊”則來自這么一個事件:英裔心理學家布倫達·米爾納(Brenda Milner)遇到了來自哈特福德市的亨利·莫萊森(Henry Molaison)。4
莫萊森是一個修理機器的工匠,他得了一種很嚴重的病,這種病讓他無法繼續工作。他每天都要犯病兩三次,而且往往沒有什么預兆,發病時,他會忽然倒地、人事不省。天天發生這類突發事件讓他沒法維持正常生活。因此,1953年,27歲的莫萊森來到哈特福德醫院,走進了神經外科醫生威廉·斯科維爾(William Beecher Scoville)的辦公室,期待能被醫生解救。
莫萊森的病可能是癲癇的一種,抗癲癇藥是那個年代針對癲癇的唯一規范療法,可是服藥對他已經沒什么作用。斯科維爾是一名技術高超、享有盛譽的神經外科醫生,他懷疑造成這類病癥突然發作的根源埋藏于大腦的內側顳葉中。顳葉在左右腦各有一葉,彼此呈鏡像對稱,就像切開蘋果看到的果核那樣,每一側的顳葉里面都有一個腦組織,叫海馬,很多癲癇患者的病發都與這一部位有關。
斯科維爾判定,最好的治療方案是通過手術,從莫萊森的大腦里切除兩塊手指大小的腦葉,其中包括海馬。療效怎樣,就只能靠運氣了。而且,在那個年代,很多醫生都認為,腦部切除手術是針對很多種精神失常病癥的有效治療手段,包括精神分裂癥和嚴重的抑郁癥。果然,手術后,莫萊森的癲癇發作次數大大減少。
可是,他同時也失去了構建新記憶的能力。
他每吃一頓飯、每見一個朋友,或者帶他的狗去公園散步,都好像是生平第一次做這件事。他仍然保有手術之前的一部分記憶,比如他的雙親、童年的家園、小時候爬過的山。他也同樣有很好的短時記憶,能把某個電話號碼或人名記住大約30秒,并能背誦在30秒內所記的事物。他照樣能跟人閑聊,也和其他青年人一樣,可以眼觀六路、耳聽八方,盡管隨后會忘記??墒?,他沒法繼續工作,也比任何一個神秘主義者都更加徹底地活在當下。(3)
也是在1953年,斯科維爾把他這位病人的苦惱講述給了另外兩名醫生——蒙特利爾的懷爾德·彭菲爾德(Wilder Penfield)和他年輕的助理研究員布倫達·米爾納。不久,米爾納女士就開始每隔幾個月搭乘一次晚間火車前往哈特福德去見莫萊森,和他在一起,并研究他的記憶。從此,他倆開始了一個長達10年、最為不同尋常的“合作伙伴”式交往:由米爾納引導著莫萊森做各種各樣的稀奇事情,而莫萊森總是十分配合,怎么要求他都會點頭同意,而且他很清楚兩個人合作的目的,只要在他短時記憶的時間范圍內。米爾納后來說,在那一個個飛逝而過的短暫瞬間里,他們倆真的是合作伙伴。而且,那一次次的合作迅速而永恒地改變了人們對學習與記憶的理解。
學習的奧秘
米爾納對莫萊森的第一次記憶實驗是在斯科維爾的辦公室里進行的。她先是讓莫萊森記住三個數字:5、8、4,然后她離開辦公室去喝了一杯咖啡,20分鐘之后再回來問他:“那幾個數字是什么?”莫萊森在她離開之后一直都在反復默誦著那幾個數字,所以,他說對了。
米爾納道:“哦,這好極了?!比缓笏又鴨柕溃骸澳氵€記得我的名字吧?”
“對不起,我不記得了,”莫萊森道,“我的問題就是記憶時間較短?!?/p>
“我是米爾納博士,我來自蒙特利爾?!?/p>
“哦,蒙特利爾,在加拿大。我去過一次加拿大,我去過多倫多?!?/p>
“唔,好。你還記得剛才那幾個數字嗎?”
“數字?”莫萊森道,“什么數字?”
“他是一個非常和善的人,非常有耐心,每次都很愿意完成我交代給他的任何事情。”米爾納告訴我說。如今,她已經是認知神經科學專家,在蒙特利爾神經科學研究所(Montreal Neurological Institute)以及麥吉爾大學擔任教授。她說:“可是,每當我走進那間工作室,他都像是從來沒有見過我似的。”
1962年,米爾納發表了她里程碑式的研究成果,也就是她與莫萊森的研究項目。為了保護莫萊森的隱私,她在報告中將他化名為H.M.。該報告表明,莫萊森的一部分記憶能力完全沒有受到損傷。在一系列的實驗中,她讓他對著鏡子,看著鏡子中的手,在一張紙上畫出五角星來。5這么做當然很別扭,而米爾納還偏要加大別扭程度:她讓他拿筆沿著五角星的邊框畫線,就像是在讓他走迷宮,一個五角星形狀的迷宮。每次莫萊森做這個練習,都像是第一次做,感覺很是意外。他完全沒有曾經做過這件事的記憶。可是通過反復練習,他終歸熟練了起來。米爾納說:“經過無數次的練習之后,有一次莫萊森告訴我說:‘哈,這東西做起來比我想象的要容易好多嘛?!?/p>
米爾納這次研究報告的深遠影響,在經過一段時間之后才逐漸顯露出來。莫萊森沒有能力記住新的名字、面容、數據、體驗等。他的大腦雖然仍有能力吸納新的信息,可是因為沒有了海馬,他沒有辦法記住任何新東西。海馬這一塊腦組織及其周邊的部分,也就是莫萊森在手術中被切除的部分,很顯然正是構建記憶不可或缺的部位。
不過,他卻仍然能夠構建新的身體技能記憶,比如對著鏡子畫五角星,他在上了年紀之后,還學會了借助步行器走路。這種學習,叫動作技能學習,并不依賴于海馬進行記憶。
學習的科學
米爾納的報告表明,人的大腦中至少有兩套系統負責記憶的構筑,一套負責顯意識的記憶,一套負責潛意識的記憶。我們可以復習、寫下今天在歷史課或幾何課上學到的東西,可是卻不能用同樣的方式復習足球場上、體操房里的訓練,或是其他任何類似的動作學習。
那種身體技能上的學習會自然而然地熟能生巧,不需要我們去記憶和背誦。我們也許能說得出自己6歲時,在練習了幾天后就能騎著自行車跑了,可是我們卻說不清具體哪個動作技巧是在哪天學會的:掌握平衡、把握方向、踩腳踏板……這些能力在不知不覺中就提高了,而且突然就自動整合了起來,讓我們能騎著自行車跑了,完全不需要去“復習”。
因此,認為記憶是均衡地分布在大腦中的理論就不成立了。大腦中應該有特定的、不同的部位,擔當著構筑不同記憶的職責。
亨利·莫萊森的故事并沒有到此結束。米爾納的一名學生蘇珊·科金(Suzanne Corkin)后來在麻省理工學院把這一研究項目繼續了下去。通過整合橫跨40多年的數百次會晤與研究,她證明莫萊森的確保有手術前的記憶:第二次世界大戰、富蘭克林·羅斯??偨y、童年家園的具體格局,等等??平鸩┦扛嬖V我:“我們把這種記憶稱為‘要點記憶’,也就是說,他有這些記憶,可是他沒有辦法把這些記憶按時間順序串聯起來,給人一個完整的敘述。”
除了莫萊森,還有其他人也接受過類似位置的腦組織切除手術,針對這些患者的研究同樣顯示,他們手術前后的記憶能力有著相似的變化模式。沒有了能正常運作的海馬,人就沒有辦法構筑新的、有意識的記憶。他們在手術之前已經記得的名字、面容、數據、體驗,術后幾乎仍然全部記得。那些記憶一旦形成,就一定是被放在了什么別的地方,而不可能是在海馬里。
學習的奧秘
根據科學家們的研究,唯一可能存放這些記憶的地方,應該是大腦最外面那層薄薄的外皮層,也叫新皮層。新皮層是存放意識的地方,這里就像一個構圖復雜的“百衲被”,每一塊布片都擔負著特殊的任務,如圖1-3所示。視覺“衲布片”在后腦勺附近;控制運動功能的“衲布片”在大腦的兩側,也就是耳朵附近;還有一塊“衲布片”在左側,負責語言的翻譯與詮釋;其近旁還有另一塊負責語言的說與寫。

圖1-3 大腦新皮層的分工
新皮層中的腦組織,也就是大腦最“表層”的部位,是唯一能夠借助自身所具備的多種“工具”再現記憶的部位。正是它,使得大腦能夠重現“自傳體記憶”帶來的那種生動而豐富的五官感覺,比如,能夠重現“ohio”這個詞,以及“12”這個數字所串聯起來的相關資訊。而形成“高中第一天”的記憶網絡,或者說網絡群,一定就在這層腦組織里,即使不是全部在此,至少也是大部分在此。在我的“第一天”記憶中,占主導地位的是紅色頭發、金絲眼鏡、藍綠色的墻面等視覺印象,以及嘈雜的大廳、砰然扣上的鎖頭、老師說話的聲音等聽覺印象。因此,這張網絡中一定連帶著很多位于視覺皮層以及聽覺皮層的神經元。而你的“第一天”記憶中,有可能包括了學校食堂的氣味、背上那重得要命的書包,因而也就連接到了那些負責感官的“衲布片”皮層。
學習的科學
我們可以通過這些“衲布片”的位置來準確定位各種記憶在大腦中的具體儲存位置。也就是說,記憶并不存在于某個單獨的地方,而是沿著大腦新皮層各個不同功能的區域分布其間。
大腦不但能找到這些記憶,而且能以如此快的速度將其再現,對絕大多數人來說,那只是眨眼間的事情,而且,那些記憶不但帶有完整的情緒,還帶著一層又一層的細節……這是無法輕易解釋清楚的事情,沒有人能說得明白大腦是怎么做到的。大腦這種最了不起的即時再現本領,倒是讓我想到了這樣一個圖景:記憶就好像是已經“存檔”的一個個視屏,腦神經一個點擊,就能啟動播放,再一個點擊,則又放回去了。
其中的真相,不但比這更為奇特,而且更是非常有用。