加载中…
个人资料
刘群鸣
刘群鸣
  • 博客等级:
  • 博客积分:0
  • 博客访问:1,212,318
  • 关注人气:578
  • 获赠金笔:0支
  • 赠出金笔:0支
  • 荣誉徽章:
相关博文
推荐博文
谁看过这篇博文
加载中…
正文 字体大小:

他的不幸却对全人类有重大贡献

(2020-03-25 12:00:00)
分类: 军事与科技
他的不幸却对全人类有重大贡献
2020年03月16日  

人类获取的每一个知识点
背后或许都有一个惊心动魄的故事

01.

「又害人又助人的手术」

1953年,一位美国神经外科医生在《神经科学杂志》(Journal of Neurosurgery)上发表了一篇论文,讲述几周前进行治疗癫痫的手术经历。他在文章中写道:

「(手术)并没有导致明显的生理学和行为上的变化,只有一个例外,即手术导致了非常严重的短时记忆缺失,这种失忆极其严重,以至于病人无法记起他所住房间的位置,他亲人的名字,甚至如何使用厕所或是便壶。」

这位医生,就是视频中提到的威廉·斯科维尔(William Scoville)。这篇文章后来被多次引用,某种程度上成了现代脑科学研究的基石。与此同时,文章也宣告了这个领域最有名的病人的诞生,他就是视频里的主人公H.M.。

H.M.原名叫亨利·莫莱森(Henry Molaison )。他的家庭不富裕,自己从事的工作也比较卑微。但是如果不发生意外,他至少应该是安安稳稳度过一生的普通人。

可是后来,因为各种机缘巧合,尤其是斯科维尔手术,让莫莱森一辈子成了被科学家们密切关注的「职业病人」。

斯科维尔医生的外孙卢克·迪特里希 (Luke Dittrich)在《终身失忆人》( Patient H.M.: A Story of Memory, Madness, and Family Secrets )一书中,揭露了这场手术背后不为世人所知的秘密。迪特里希指出,这场个人人生的悲剧,以及随之带来的脑科学研究领域的飞跃,都源于他祖父那「又害人又助人的手术」(······the story of what led my grandfather to make those devastating, enlightening cuts)。

莫莱森小时候因为意外事故,造成颅骨撞裂,后来他患有严重的癫痫,发作起来疼得要命,这影响了他的学习、生活。

于是,莫莱森一家决定做一个能够减缓他癫痫发作的手术。

在手术之前的检查中,莫莱森的脑袋并没有被诊断出有什么毛病。手术中,斯科维尔也没有找到可以动刀的区域。也就是说,在神经医学方面,他是没有任何精神性疾病的正常人。

这时,斯科维尔所面对的,一边是凭经验找到治愈癫痫的办法,另一边是病人极有可能面临的风险和机能丧失问题。

斯科维尔的面前有三条路:

第一条路,缝合好伤口结束手术,什么也不动,虽然治愈不了疾病但也不会留下任何后遗症。

第二条路,切除单侧内侧颞叶。因为在此之前,用于治疗精神病的单侧内侧颞叶切除术,已被证明能够缓解癫痫症状。虽然没有在亨利脑内找到病源,但是考虑到亨利癫痫症状的严重性, 这种尝试也算合理。

但是,斯科维尔选择了风险最高的第三条路,他决定把两边的内侧颞叶都切除掉。

这种情况的风险之处就在于,人们当时还不清楚内侧颞叶的功能具体是什么。因为亨利是当时唯一一个非精神病性的癫痫案例,所以从另一种角度来看,这可能也是潜在研究价值最高的一条路。

这个选择对斯科维尔来说,更像是一次急需把握的机会。他的一位医生朋友曾对他评价说,斯科维尔从不做两次相同的手术,他从不会满足于现存的技术与方法。

因此,斯科维尔最终在莫莱森身上完成了他想做的一切。

这样做的后果现在人们也都知道了,莫莱森减轻了癫痫发作,但也患上了严重的失忆症,成为世界上「最健忘的人」。

正如他自己所描述的,「未来和过去都不存在,只剩下一片模糊的瘢痕」。不管遇到什么人或遭遇什么事情,他的大脑都会在30秒左右的时间内忘掉所有经历。

莫莱森在之后的梦境实验中,曾讲到自己梦到想要做一名脑外科医生,成为栋梁之才。但他也经常自我否定,觉得如果自己做不好这项工作,后果会很严重。

研究人员认为,这是手术之后发生的记忆混乱。不过,莫莱森的这个志向和斯科维尔很是相似,不同的地方在于,斯科维尔似乎对此迸发出更加强烈的热情,以至于在手术台上因为盲目自信,他更倾向于选择冒险。

02.

发现「记忆」

所幸,事情还没那么糟糕。斯科维尔发表了那篇论文后,引起了加拿大神经外科医生怀尔德·潘菲尔德(Wilder Penfield)的注意,尽管他已经进行了多年的脑部手术,但是对于双侧内侧颞叶的切除,风险之高也让他望而却步。

莫莱森的手术既已实施,潘菲尔德马上派博士生布伦达·米尔纳(Brenda Milner)专门来到莫莱森家里研究,结果这一研究就持续了数十年。

通过刚开始的接触,米尔纳得出最初的结论:切除人类双侧内侧颞叶,会导致永久性短时记忆损伤。因为颞叶内的海马体对记忆的形成和储存发挥着不可替代的作用。

海马体是一种神奇的组织,因长相酷似海马而得名。每个大脑半球的颞叶中都有一个海马体,左右脑半球成对出现,海马体的学名「hippocampus」源于希腊语里的海马。

科学研究发现,一旦海马体受到损伤,便会出现不同程度的记忆功能障碍。

海马体的缺失究竟是如何影响亨利的记忆能力的,是不是所有的记忆功能都受损了呢?

其实不尽然,关于海马体在记忆形成和储存中的具体作用,需要从记忆的生理学解释开始说起。

人类的记忆以存储时间划分可归为三种。当刺激发生后,即时感官信息传到神经元网络,在一个极短的时间内被保存下来,形成最初的印象,这就是感觉记忆。

这个记忆就像是走在路上擦肩而过的行人,如果你对它不加注意,很快就被淹没在脑海之中。如果匆匆一瞥过后留下的印象比较深刻,感觉记忆将被「编码」成为短期记忆。

短期记忆的形成和海马体组织密切相关。大致过程如视频中提到的,神经元网络中的感觉记忆被传递到海马体,经过复杂的特殊蛋白质加工,增强了负责这部分记忆的神经元之间皮质突触的连接。

一些研究者认为,当这些神经元之间的连接增强后,它们的空间分布会固定下来,形成某种图样,这就是短期记忆的痕迹。

这种记忆编码形式被称为递质耗尽原理(transmitter depletion),也就是说,神经元受到刺激后,会耗尽内部的神经递质并维持刺激激活时的样子,随着神经递质的补充,这些记忆的痕迹也会慢慢消失。这就跟人们用铅笔写字一样,虽然显眼,但也容易被擦除掉。

如果这个记忆深刻到足以让我们「铭记于心」,以至于从一开始,我们就反复地回忆它的话,这个短期记忆会由海马体传回至大脑皮层储存,这就形成了长期记忆。

长期记忆是能够保留几天乃至数年的记忆。根据加拿大心理学家安道尔·图威(Endel Tulving)的多重记忆系统理论,长期记忆又可分为两种。

一种是程序性记忆,也被称为内隐记忆。它是一种关于技术或某种特定身体动作的记忆,即对信息的保留和掌握。比如,如何骑自行车,写自己的名字等等。视频中提到这是一种「knowing how」的能力。也就是说,它是外界刺激后无意识地触发出来的记忆形式。

与之相对的,还有一种长期记忆是陈述性记忆,或叫外显记忆。它指的是能够明确想起某个事件或事实的记忆,比如某个具体的日期,某个人的名字等等。这是一种「knowing that」的能力。

大脑中的内侧颞叶记忆系统(MTL system)对储存和处理陈述性记忆有重要的作用,这个系统里就包括海马体组织。如果海马体被破坏或切除,将会导致严重的失忆综合症。

恰恰是因为动物实验对研究海马体结构方面成果微乎其微,所以,不幸的莫莱森成了脑科学研究极佳的测试对象。

米尔纳通过对莫莱森多年研究观察后得出结论:不同的记忆使用不同的大脑区域,而程序性记忆和陈述性记忆形成于大脑的不同部位,并可以各自独立发挥作用。程序性记忆更多地依赖小脑和基底神经节,而陈述性记忆则和海马体组织密切相关。

所以,手术后莫莱森的程序性记忆是完好的,但因为缺少海马体,他无法通过形成陈述性记忆来记住新事物。

在视频中提到的镜像绘制实验(mirror-drawing task)中,莫莱森虽然在实际表现上有明显的进步,却没办法想起之前做过这个实验。也就是说,他可以学习新的动作技能(程序性记忆),但永远不会记得自己曾经学过(陈述性记忆)。

这个发现在当时的脑神经研究领域是一个非常重要的突破。2006年5月,米尔纳在接受加拿大麦吉尔大学医学杂志采访时说:

「看到亨利学会了这项任务,但他完全没有意识到他之前已经做过这项任务,这是令人惊奇的记忆分离。如果你想知道我生命中最兴奋的时刻,这就是其中之一(If you want to know what was an exciting moment of my life, that was one.)。」

莫莱森出现的这种失忆症在脑神经科学中被称为顺行性失忆症(Anterograde amnesia),即遗忘患病后发生的事情。莫莱森也是第一个记录完整的顺行性失忆症病例。除此之外,他也有一定程度的逆行性失忆症,记不得手术前几年的大部分事情。

莫莱森成为「职业病人」后,一直自愿参与研究,配合科学家接受了数百次大脑研究实验。

2008年,莫莱森去世后,他珍贵的大脑被保存下来,作为脑科学领域无法替代的「藏品」,继续用作科学研究。

03.

死者为生者之师

现在回过头来再看那次手术,它作为莫莱森人生的转折点,也给人类科学研究带来了前所未有的进步。迪特里希在记录这一切的书籍《终身失忆人》中写道:「残缺可以用来阐明完整」。

正是由于莫莱森残缺的大脑,让科学家一步步接近人类思维最神秘的真相。

可是,以一人悲剧之命运,拿来满足其他人的求知欲,真的值得吗?

手术后的莫莱森,性格变得出奇乖顺,在失去了记忆和痛感的同时,他无法和身边人交朋友,也没能爱上任何人。

就像电影《发条橙》结尾,接受治疗后的阿利斯那声感叹「我完全康复了」一样,手术后的莫莱森尽管抑制住了癫痫发作,但同时也失去了欲望的能力,而这恰恰是人之为人的能力。

米尔纳后来回忆说:「人们会问他有没有感到不开心,我觉得他从未懂得开心。」

哪种实验带来的进步,能够完全无视这样的代价呢?

讽刺之处恰恰就在于,那些伦理上让人无法接受的地方,往往都有重大的科学突破产生。

我们该原谅这一切的始作俑者斯科维尔医生吗?或者反过来讲,我们是否应该引以为戒?

正如前段时间备受争议的「基因编辑婴儿」一样,我们之所以还对生命抱有最根本的敬畏之心,不正是因为血淋淋的人体试验还历历在目么?

即使一位医生以治疗为名义开刀,是不是也需要质疑一下,有没有考虑过这样冒险的后果。

莫莱森的悲剧就在于,他以一正常人之躯,无辜地承担了人类脑科学实验最残酷的顶峰。

莫莱森手术之后的20多年,人们不再热衷于颞叶切除术治疗精神病,这项手术已经备受指责。而不幸的莫莱森,与其说他在27岁时已经「死亡」,不如说他因为记忆的驻留而永远年轻。是记忆创造了我们,而那些因为这一切而死亡的,被遗忘的人,我们更要感恩。

0

阅读 评论 收藏 转载 喜欢 打印举报/Report
  • 评论加载中,请稍候...
发评论

    发评论

    以上网友发言只代表其个人观点,不代表新浪网的观点或立场。

      

    新浪BLOG意见反馈留言板 电话:4000520066 提示音后按1键(按当地市话标准计费) 欢迎批评指正

    新浪简介 | About Sina | 广告服务 | 联系我们 | 招聘信息 | 网站律师 | SINA English | 会员注册 | 产品答疑

    新浪公司 版权所有