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大腦切片全球直播:記憶僅有20秒,他被寫進(jìn)12000篇論文

來(lái)源:36氪時(shí)間:2022-04-24 14:51:45

你能想象沒有記憶的人生嗎?

人們常說(shuō),記憶造就了我們的本身,它們以難以察覺的方式改變著我們的性格、愛好、對(duì)世界的看法。如果沒有記憶,我還會(huì)是我嗎?

有這樣一位病人,他在人生中的整整 55 年時(shí)間里, 忘記了以前發(fā)生過(guò)的事,也不能再形成新的記憶。過(guò)去和未來(lái)都不存在,只剩下一片模糊的瘢痕。

他,是歷史上最有名的遺忘癥病人。

癲癇患者

在 7 歲以前,亨利·莫萊森(Henry Gustav Molaison)和其他孩子一樣,過(guò)著健康而無(wú)憂無(wú)慮的生活。

出生于 1926 年 2 月 26 日,亨利與做電工的父親和做家政的母親一起生活在美國(guó)康涅狄格州的一個(gè)小鎮(zhèn)上。他在圣彼得學(xué)校上學(xué),喜歡滑板和班卓琴,似乎還偷偷暗戀著班里的女同學(xué)。

亨利一家圖源:Suzanne Corkin

然而,7 歲的一天,亨利在學(xué)校附近被一輛自行車撞倒,頭部受傷,好在傷口不大,只在額頭上留下了一道淺淺的疤痕。

但這場(chǎng)不起眼的意外,改寫了亨利的一生。

10 歲起,亨利開始出現(xiàn)癲癇的癥狀。起初,病情還不是很嚴(yán)重。他依舊可以和朋友們一起玩耍、打球。在亨利 13 歲時(shí),他甚至還在父親和飛行員的引導(dǎo)下開過(guò)飛機(jī)。

然而,一場(chǎng)強(qiáng)制性陣攣大發(fā)作毀掉了亨利的 15 歲生日。從那以后,他的病情隨著年齡增長(zhǎng)愈發(fā)嚴(yán)重,不得不從高中退學(xué)。

不發(fā)病時(shí),亨利喜歡看雜志,聽廣播,聽搖滾樂。他也喜歡射擊,收藏了不少獵槍和手槍。退學(xué)后,他曾經(jīng)在工廠修理電動(dòng)機(jī),在流水線上組裝打字機(jī)。但是,不停發(fā)作的病情讓他無(wú)法長(zhǎng)期勝任這些職位。

等到了 1953 年,24 歲的亨利已經(jīng)有了 17 年的癲癇病史。他每天要服用 5 次狄蘭汀、3 次美芬妥英、2 次苯巴比妥、3 次三甲雙酮, 大量的藥物卻依然無(wú)法控制他的病情。

亨利·莫萊森

圖源:YouTube 視頻截圖

嚴(yán)重的時(shí)候,亨利每天可能會(huì)發(fā)作十幾次。他不能開車、不能參軍,不能上學(xué)。為了有人照顧,他只能與父母住在一起,常年的辛勞讓一家三口都精疲力竭。

于是,當(dāng)哈福德醫(yī)院著名的神經(jīng)外科醫(yī)生威廉(William Scoville)向他們推薦了一種實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的手術(shù)時(shí),亨利毫不猶豫地抓住了這根救命稻草。

切除海馬體

威廉向亨利推薦的手術(shù),是一種雙側(cè)內(nèi)側(cè)顳葉切除術(shù)。威廉曾用這種技術(shù)切除了 30 例精神分裂癥患者的雙側(cè)顳中葉皮質(zhì),但范圍都有所區(qū)別。

其中, 僅有 1 例像亨利一樣要切除「雙側(cè)前三分之二的海馬及海馬回,以及鉤回和杏仁核」,亨利也是首位僅因癲癇就接受這類手術(shù)的患者。

威廉醫(yī)生

圖源:https://www.thebrainobservatory.org/

1953 年 8 月 25 日,亨利接受了手術(shù)。在術(shù)中 EEG 的監(jiān)控下,盡管沒有找到致病灶,威廉還是按照原定計(jì)劃,用抽吸器小心翼翼地吸出了亨利大腦的 內(nèi)側(cè)顳葉、杏仁核、溝回、內(nèi)嗅皮層以及海馬體。

威廉醫(yī)生畫的擬切除的兩顳中葉切面圖

圖源:World Neurology

手術(shù)十分成功,亨利的癲癇癥狀得到了極大改善。這種大范圍切除對(duì)亨利的感覺能力、知覺能力、運(yùn)動(dòng)能力、智力和個(gè)性幾乎都沒有影響,他在生活中的每個(gè)方面都表現(xiàn)得十分正常。

除了記憶。

醫(yī)生和護(hù)理人員們發(fā)現(xiàn), 亨利出現(xiàn)了嚴(yán)重的近期記憶缺失,他再也無(wú)法形成新的記憶。他可以正常交談,但幾分鐘后,就會(huì)完全忘掉對(duì)話內(nèi)容和交談對(duì)象。而對(duì)于每天照顧他的工作人員,他也絲毫不記得。

對(duì)于亨利來(lái)說(shuō), 他的記憶就像寫在沙灘上的字,時(shí)間的海水沖過(guò)就會(huì)迅速消失,生命的每一分鐘都是新的空白。

六周后,威廉醫(yī)生發(fā)表論文,報(bào)告了亨利和其它接受了相同手術(shù)的患者出現(xiàn)記憶缺陷的現(xiàn)象。在論文中,亨利·莫萊森被稱為病人 H.M.。

這篇論文宣布了病人 H.M. 的誕生,但亨利的時(shí)鐘,卻永遠(yuǎn)停在了 27 歲。

成為 H.M.

論文中,威廉醫(yī)生寫道,這場(chǎng)手術(shù)「并沒有引起明顯的生理學(xué)和行為上的變化,但卻導(dǎo)致了非常嚴(yán)重的短時(shí)記憶缺失」,「病人無(wú)法記起他所住房間的位置,他親人的名字,甚至如何使用廁所或是便壺」。

除了短時(shí)記憶缺失的順行性遺忘癥,亨利還出現(xiàn)了部分逆行性遺忘。他不記得手術(shù)及稍早之前發(fā)生的事,卻對(duì)小時(shí)候已經(jīng)更早以前的事情記得非常清楚。術(shù)前語(yǔ)義記憶(preoperative semantic memory)也完整無(wú)缺,盡管他學(xué)不會(huì)新詞,但是他知道詞語(yǔ)的意義、理解與發(fā)音。

亨利的性格基本沒有變化,語(yǔ)言能力敏銳,智商保持高于平均水平,甚至從術(shù)前的 104 提升到了 118 分。隨后的神經(jīng)認(rèn)知測(cè)試表明他還保持掌握新運(yùn)動(dòng)技能的能力,也就是工作記憶。對(duì)于測(cè)試中常見又比較困難的項(xiàng)目:對(duì)鏡畫五角星,亨利通過(guò)練習(xí),也能夠熟練地操作。

亨利在接受對(duì)鏡畫五角星練習(xí)

圖源:phs.org

威廉醫(yī)生一直嘗試找到造成亨利遺忘癥的原因,卻發(fā)現(xiàn)這一切很難用顳葉切除術(shù)來(lái)解釋。威廉甚至一度懷疑手術(shù)出了差錯(cuò)。1955 年,他在美國(guó)神經(jīng)科學(xué)年會(huì)中結(jié)識(shí)了麥吉爾大學(xué)的布蘭達(dá)·米納爾(Brenda Milner)博士,她同樣在研究相似的遺忘癥病例。

于是,威廉邀請(qǐng)米納爾來(lái)一起弄清楚亨利的病情。 2 年后,他們共同署名的文章《雙側(cè)海馬損傷后導(dǎo)致的近期記憶丟失》(Loss of recent memory after bilateral hippocampal lesions)正式發(fā)表,其中報(bào)告了對(duì)病人 H.M. 的觀察和前期測(cè)試結(jié)果。

布蘭達(dá)·米納爾

圖源:mcgill.ca

至今, 這篇文章已經(jīng)被引用超過(guò) 9800 次,H.M. 成為幾乎所有神經(jīng)科學(xué)家最耳熟能詳?shù)牟∪恕?/p>

楚門的世界:55 年被試

作為神經(jīng)學(xué)史上被研究次數(shù)最多的病例, 亨利的一生接受了無(wú)數(shù)次各種各樣的實(shí)驗(yàn),而 H.M. 這個(gè)代號(hào),更是出現(xiàn)在近 12000 篇論文中

從 27 歲接受手術(shù),到 82 歲離開人世,亨利的一生中有 55 年都在以病人H.M.的身份生活,在所有和他接觸過(guò)的研究人員中,蘇珊娜·科金(Suzanne Corkin)和亨利相處的時(shí)間最久。

蘇珊娜·科金

圖源:mit.edu

當(dāng)米納爾和威廉發(fā)表第一篇關(guān)于 H.M. 的論文時(shí),科金還是一位籍籍無(wú)名的年輕學(xué)生。直到 1962 年,科金才作為米納爾實(shí)驗(yàn)室的一名研究人員,第一次與亨利會(huì)面。

此后,科金成為了與亨利關(guān)系最為親密的研究人員。在科金的描述中,雖然失去記憶,但亨利仍然是一個(gè)謙和有禮的人。

亨利有時(shí)也能隱約感覺,自己似乎在參加某項(xiàng)研究。這時(shí),科金會(huì)告訴亨利,他其實(shí)非常出名,他給科學(xué)家們提供了很多幫助。而亨利總是有些羞澀地反問:「真的嗎?」盡管不到半分鐘,亨利又會(huì)忘記這些事,但科金每次這樣告訴他,他總是非常開心。「他似乎覺得,幫助別人也是一件快樂的事。」

亨利同樣也給科金的職業(yè)生涯帶來(lái)了極大幫助。

在亨利的病歷文件里,科金被列為他「唯一感興趣的親戚,朋友或聯(lián)系人」。在 1980 年亨利的母親去世后,科金接管了對(duì)他的所有研究與訪問。

科金憑借著對(duì)亨利的研究,順利進(jìn)入麻省理工大學(xué),并在 1981 年從研究科學(xué)家直升終身教授。在科金的管理下,護(hù)理機(jī)構(gòu)的工作人員嚴(yán)密保護(hù)病人 H.M. 的身份,不允許拍照和錄音,任何研究也必須向科金提交研究計(jì)劃。

1966 至 2000 年間,亨利至少 50 次到訪科金的實(shí)驗(yàn)室,接受各種神經(jīng)認(rèn)知測(cè)試。而在 1980 到 1992 年的十幾年,這些研究的知情同意書的簽署人都是 H.M. 自己。

直到 1992 年,為了滿足新的臨床研究的知情同意要求,避免利益沖突,科金為亨利找到一名遠(yuǎn)親做監(jiān)護(hù)人。一個(gè)月后,這名遠(yuǎn)親簽字同意在亨利死后將大腦捐贈(zèng)給麻省理工以做研究。

2008 年 12 月 2 日,亨利去世,享年 82 歲。 亨利的死被刊登在了《紐約時(shí)報(bào)》首頁(yè),而他也被描述為「腦科學(xué)歷史上最為重要的病人」。

這篇文章,第一次向全世界披露了病人 H.M. 的真名。

大腦切片,全球直播

2009 年 2 月 12 日,加州大學(xué)圣地亞哥分校,伴隨著披頭士的背景音樂,科金的一名合作伙伴——雅各布·安內(nèi)瑟(Jacopo Annese)——用 切片機(jī)將亨利的大腦切成 70 微米厚的薄片,共 2401 片。切片過(guò)程全程網(wǎng)絡(luò)直播,時(shí)長(zhǎng)超過(guò) 53 個(gè)小時(shí)。

雅各布·安內(nèi)瑟與亨利的大腦

圖源:UCSD.edu

安內(nèi)瑟還通過(guò)掃描切片,獲得了高分辨率的數(shù)字圖像。通過(guò) 3D 圖像重建大腦,在時(shí)隔多年后終于找到了威廉醫(yī)生對(duì)亨利手術(shù)的確切切除范圍。殘留的左右側(cè)內(nèi)嗅皮層為 0.03 和 0.11 立方厘米,相當(dāng)于正常體積的 1.7% 和 6.5%。據(jù)安內(nèi)瑟估計(jì),殘留的海馬右側(cè)長(zhǎng) 45.4 毫米,左側(cè)長(zhǎng) 47.2 毫米。

謎團(tuán)似乎解開了: 內(nèi)嗅皮層是皮層和皮層下核之間的主要的感覺輸入傳輸通道,雙側(cè)內(nèi)嗅皮層被切除,使殘留的海馬后部也失去聯(lián)絡(luò),從而造成了亨利嚴(yán)重的順行性遺忘癥。

這一結(jié)果最終于 2014 年發(fā)表在 Nature Communications,但發(fā)表的過(guò)程卻歷經(jīng)坎坷,甚至讓科金和安內(nèi)瑟一度「翻臉」。

在切片和圖像獲取完成后,科金向安內(nèi)瑟索要高清數(shù)碼影像資料以供研究,但這一舉動(dòng)讓安內(nèi)瑟心生不滿。彼時(shí),他第一篇關(guān)于 H.M. 的文章還沒發(fā)表。卻已經(jīng)在大腦切片及影像上投入了數(shù)千個(gè)小時(shí)的辛勤工作,以及高達(dá) 75 萬(wàn)美元的研究經(jīng)費(fèi)。

亨利大腦切片的其中一片

圖源:patientHM.org

雖然安內(nèi)瑟計(jì)劃將圖像上傳到網(wǎng)站 TheBrainObservatory上,給其他研究人員免費(fèi)使用 (現(xiàn)在已經(jīng)可以免費(fèi)申請(qǐng)使用) ,但這起碼也要等到自己論文發(fā)表之后, 而科金這一請(qǐng)求幾乎是在要求安內(nèi)瑟將論文拱手相讓

但科金一方拿出了亨利遠(yuǎn)親簽署的大腦捐贈(zèng)同意書,認(rèn)為一切數(shù)據(jù)都應(yīng)屬于麻省理工學(xué)院和麻省總醫(yī)院,安內(nèi)瑟必須將 2401 塊切片、表面影像,及所有的神經(jīng)病理學(xué)檢驗(yàn)材料全部完璧歸趙。

2013 年 3 月,雙方進(jìn)行了最終談判。結(jié)果是,安內(nèi)瑟將大腦交給麻省理工的代表,代表將全部切片送到科金前同事負(fù)責(zé)的加州大學(xué)戴維斯分校心理研究所「大腦銀行」。同時(shí), 安內(nèi)瑟的論文需要將科金列為共同作者。

談判結(jié)束后,安內(nèi)瑟憤然辭職。

爭(zhēng)論

2013 年 5 月,科金出版了亨利傳記《永久現(xiàn)在時(shí)》(Permanent Present Tense),在書里,她感謝了亨利對(duì)神經(jīng)科學(xué)和記憶研究的貢獻(xiàn),并稱他為「活在當(dāng)下的人」。

但失去記憶的亨利,真的能夠「活在當(dāng)下」嗎?

在一些其他的資料記錄中,亨利雖然沒有記憶,但他能感覺到自己的與眾不同,甚至因此有抑郁傾向。

有時(shí)候,亨利的情緒會(huì)變得非常不穩(wěn)定。他會(huì)抱怨:「任何時(shí)間我都是一個(gè)人,無(wú)論我有什么歡喜,無(wú)論我有什么悲傷。」

他時(shí)常感到如夢(mèng)初醒,他的記憶被困在了 27 歲。此后的每天,亨利都會(huì)發(fā)現(xiàn)自己在一個(gè)陌生的地方醒來(lái),周圍是不認(rèn)識(shí)的護(hù)理人員;而父母不知為何開始蹣跚,直到有一天消失不見了。

亨利和年邁的父母

圖源:YouTube 視頻截圖

有時(shí),研究人員會(huì)讓他猜測(cè)自己的年齡,他有時(shí)會(huì)說(shuō)三十多歲,有時(shí)會(huì)說(shuō)二十多歲,當(dāng)看到鏡子里那個(gè)蒼老的自己時(shí),他總是會(huì)陷入久久的沉默。

亨利是病人 H.M.,而病人 H.M. 成就了無(wú)數(shù)科學(xué)家。威廉、米納爾、科金、安內(nèi)瑟,以及其他上百上千的研究者都感激病人 H.M. 為科學(xué)研究做出的無(wú)私貢獻(xiàn), 但諷刺地是,亨利本人卻從未從中獲益,甚至對(duì)自己的「無(wú)私貢獻(xiàn)」一無(wú)所知。

2016 年,一篇關(guān)于病人 H.M. 的文章在《紐約時(shí)報(bào)》上發(fā)表,其中提出的三點(diǎn)質(zhì)疑引發(fā)了廣泛爭(zhēng)議。

文章稱,科金曾試圖壓制關(guān)于 H.M. 的研究發(fā)現(xiàn)面世;沒有尋找亨利的還活著的近親作為法定監(jiān)護(hù)人,而是通過(guò)法律程序另外指定了一位極其遙遠(yuǎn)的遠(yuǎn)親;她還試圖銷毀原始資料和未發(fā)表的數(shù)據(jù),因?yàn)橐恍┭芯亢蛿?shù)據(jù)有可能存在缺陷。

盡管科金已經(jīng)去世,但文章發(fā)出后,還是有超過(guò) 229 名神經(jīng)科學(xué)家聯(lián)名簽署了一封信,反駁這些質(zhì)疑。 但是,文章作者隨后提供了與科金談話的錄音,錄音中科金承認(rèn)了銷毀部分?jǐn)?shù)據(jù)。

真相究竟是什么?隨著故事中人物的離去,我們已經(jīng)無(wú)法獲得答案。但我們能夠想象到的,是失去記憶的 55 年里,亨利的生活或許很難快樂。

在另一本關(guān)于亨利的傳記中,曾記錄了這樣一段亨利和研究人員的對(duì)談。

「現(xiàn)在,亨利,我希望你能試著回憶,越遠(yuǎn)越好,告訴我你最早童年回憶。」

「我可以回想到,嗯,應(yīng)該是第一次坐雪橇的時(shí)候……」

亨利記得兒時(shí)的冬天,他和小伙伴們一起坐著馬拉雪橇。雪橇越跑越快,路旁的一些孩子們向他們?nèi)友┣颍嵌荚以诹搜┣恋膰鷻谏稀?/p>

「很有趣。」亨利輕輕地笑了。

「你還是能很好地記住手術(shù)之前的事的,不是嗎?」科學(xué)家說(shuō)。

在一陣長(zhǎng)久的沉默后,錄音帶里,亨利的聲音帶著一絲寂寥。

「對(duì),」他喃喃道,幾乎快要哭了。「是的,在那之前,我確實(shí)記得。」

致謝:本文經(jīng)復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科主任醫(yī)師、博士生導(dǎo)師 郁金泰教授 專業(yè)審核

內(nèi)容策劃:z_popeye、gyouza、Oxusmoros

參考文獻(xiàn):

[1]Patient H.M.: A Story of Memory, Madness, and Family Secrets

[2]https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25913428/

[3]https://www.pbs.org/wgbh/nova/article/corkin-hm-memory/

[4]https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2649674/

[5]https://www.nytimes.com/2016/08/07/magazine/the-brain-that-couldnt-remember.html

[6]https://news.mit.edu/2016/faculty-defend-suzanne-corkin-0809https://www.nature.com/articles/ncomms4122

[7]https://www.thebrainobservatory.org/projecthm

[8]https://www.nature.com/articles/ncomms4122

[9]http://www.biodiscover.com/news/research/728552.html

關(guān)鍵詞: 研究人員 內(nèi)嗅皮層

責(zé)任編輯:FD31
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