萬字追問：記憶的「心智狀態」丨《這樣看大腦》

本文選編自后浪科學《這樣看大腦》，首發于「追問nextquestion」

日新月異的腦成像技術使我們可以看見心智的內在世界，就像當年X光的發明讓我們可以觀察肌肉里的骨骼。有些看起來簡單的大腦功能，如產生疼痛，其實比我們想象中更復雜，而有些看起來不可估量的心智過程，卻往往機械化得驚人。

道德、利他行為、心靈和宗教上的經驗、對美的欣賞，甚至愛，過去都被認為是科學研究難以觸及的，如今卻逐漸顯現出其根源和機制，在某些情況下，甚至可以利用技術進行操控。那么，神經科學研究的終極議題是否也有了新解？

記憶可否被探查、定位、影響，甚至操控？

著者簡介

麗塔·卡特（Rita Carter）

作家、記者、神經心理學和神經精神病學講師

長期為英國和美國知名報刊雜志撰稿，并兩度因精彩的醫學報道而獲得醫學記者協會（Medical Journalist’s Association）頒發的杰出獎。

譯者簡介

洪蘭

加州大學河濱分校實驗心理學博士

曾任教于加州大學河濱分校，目前為認知神經科學研究所所長，譯有40余本生物科學和心理學著作。

制造記憶的機制

記憶是許多不同事物的集合名稱：它是你想到小時候住的房子時涌上心頭的影像；它是你跳上自行車就可以騎，不需要思考先踩哪一只踏板的能力；它是你回到曾發生過可怕事件的某個地方時，產生的那種不自在的感覺；它也是某條你走得很熟悉的路，還是你知道“埃菲爾鐵塔在巴黎”的知識。

記憶未曾處理的數據同時也為我們的想象力提供了材料，尤其是我們對未來的看法。我們不會夢到從來沒有見過的東西，我們會以過去的經驗做基礎——不是自己的親身經驗，就是感同身受的別人的經驗。所謂的心智創造力，就是把我們過去的經驗打碎，再把這些碎片重新排列組合成新的圖片。

所以，大腦功能如此復雜和多層次，處理記憶的區域難以被確定也就不足為奇了。每一種不同類型的記憶有其各自的儲存和提取方式，必須靠幾十個不同的大腦區域通力合作。不過，記憶的奧秘正在被科學家慢慢揭開。

要了解記憶，你必須檢視神經細胞，因為記憶就是由它們制造的。

無論你指的是哪一種記憶，基本上它們都來自同一個過程：一組神經元同步激發活化，形成某種特定的模式。思想、感覺、認知、念頭、幻覺，任何大腦的功能（除了癲癇發作時那種隨機的神經激發）都是由同樣的過程實現的。

某種模式，比如聽覺皮質中的一組神經元同步激活，使你聽到某個樂音；另外一種模式，在另外一個區域產生，會帶給你害怕的感覺；還有一些會帶來憂郁的感覺，或者酸澀的感覺，如葡萄酒中單寧的口感。記憶的模式便是這樣的，唯一的差別在于，當最初的刺激信號停止后，它們仍會被保留。

記憶的形成是由于一個模式不斷重復，或是環境中有不斷強化它的因素存在。因為一組神經元每一次同時發放，都會提高下一次同時發放的機會。神經元通過互相“引爆”而同步發放，就好像火藥中的每一個微粒那樣。與火藥分子不同的地方在于，神經元可以一再被激發，這種發放可快可慢。

如果神經元被激發得比較快，發放的電流就比較強，也就更有可能引發相鄰的細胞活化。一旦相鄰的細胞被激活了，其細胞膜表面會發生化學成分的改變，使它以后更容易被激活，這個過程叫作長時程增強作用。

假如鄰近的細胞沒有再被激發，它就會保留這種“預備”狀態，時間可達幾個小時甚至幾天。假如第一個神經元在此期間再次發放，即使速度很慢，鄰近的這個神經元也會做出反應。第二次的活化使它更容易被激活，以此類推。

所以到最后，重復的同步發放會將神經元聯結在一起，只要某個細胞有一點風吹草動，其他的細胞會馬上跟著被激活——記憶就這樣形成了。

?記憶是一組神經元每次被激發時都以同樣的方式一起活化。神經元之間靠“長時程增強”這個過程形成聯結，從而產生單一的記憶。

A.細胞 1 接受一個刺激后活化，假如它活化得夠快，會使鄰近的細胞 2 也被激活。細胞 2 會因為受激發而產生細胞膜上的化學變化，原本在細胞膜內的感受體會出現在細胞膜的表層，這使細胞對它的鄰居更敏感。細胞 2 可以維持這種“蓄勢待發”的準備狀態幾個小時甚至幾天之久。

B. 假如細胞 1 在這期間又活化，只要很弱的活化狀態就可以激活細胞 2。這兩個細胞每同步活化一次，兩者之間的連接就更緊密一點。最終，它們會永久地結合在一起，當其中一個活化了，另一個也會活化。

C.如果兩個細胞一起活化，它們結合起來的能量足以激活任何鄰近的、原本與它們聯系很弱的細胞。這樣的同步活化重復幾次后，這 3 個細胞便結合在一起，形成獨特的活化模式，這就是一個記憶。

一個想法或一個知覺是否會變成記憶，受到許多事情的影響。以上文提到的單寧的澀味為例，當你第一次嘗到這個味道時，只把它當成（即記錄成）一般紅酒的味道。那么，當時聚集在一起、帶給你澀感的神經元之間的聯結就不會很強，或許過不久就消失了。假如聯結消失，你就會忘記這個味道，下次再嘗到時，會像第一次那樣感到陌生。但是，單寧激活的神經元之間其實保留著一些非常微弱的“特殊”吸引力，使你以后再嘗到這個味道時有一點似曾相識的感覺。

但是，假如你在學習品酒的課程中嘗到這個味道，你就會特別注意它和其他酒的澀味有什么差別。這時，情況就會有所不同。由單寧形成的神經模式會被重復激發，每一次激發都使下一次得到強化。所以，最后這種神經元間的聯結就變得很強，只要有一點刺激便會被啟動，使味道變得熟悉而且立刻可以被察覺。同時，這也會幫助我們喜歡上這個味道。辨識，尤其是感覺的辨識，是我們快樂的主要部分。這便是許多味覺，包括澀味，都靠后天學習而得的原因。

一個單寧澀味的記憶純粹由味覺組成，這是一件很基本的事情。它只是使你在下一次遇到這個味道時，能夠辨識出來而已。假如你在品嘗時，把這個味道與它的名字聯系在一起，你就把制造澀味的神經模式與制造“澀”字的神經模式聯系在了一起，你的單寧記憶現在就有味道和名字了。

所以，下次有人再說某種酒“單寧含量很高”時，你便知道他在講些什么。假如再把釀酒過程或化學結構的知識加入進去，你的單寧記憶就更豐富了。記憶的層面向度越廣，就會越有用，也越容易被提取出來——因為每一個層面都能提供一個“抓手”，讓你從記憶的儲藏室中把它拉出來。一個多層面的單寧記憶甚至使你可以說：“這酒不錯，香醇中帶有一絲淡淡的單寧味。”——如果你喜歡的話。

這種記憶最后都變成了所謂的語義記憶（semantic memory），儲存的是我們“知道”的東西，但不包括我們個人與它們的關系。

當然，最初形成的記憶有很大一部分與我們個人有關。例如在關于單寧的記憶中，就包括當第一次嘗到這個味道時，你在哪里、和誰在一起、他們說了些什么等。但是，除非這些私人記憶有特別的意義，否則不久后它們就會消失，你記得的就只是單寧的知識。你“知道”的大部分東西都是這樣來的：美國的首都在哪里，那座山是什么形狀，諸如此類。這些一度都與你學習它們的環境聯系在一起，但是個人關系的部分會慢慢消失，僅留下有用的“事實”知識。

關于個人細節的記憶與語義記憶非常不一樣，大腦的處理方式也很不相同。這些記憶被稱為情景記憶（episodic memory），通常都與時間和空間有關，包括對“曾經去過那里”等親身經歷的記憶。這是一種私人的記憶，不同于你知道白宮位于華盛頓特區。當我們調取情景記憶時，我們當時的心智狀態（state of mind）也是會再現的。

所謂“心智狀態”，是一個將感官知覺、思想、感覺和記憶等全部融合在一起的整體感覺。要得到這個心智狀態，數以百萬計的神經元活化模式必須像交響樂團演奏一樣，創造出一個新的“超級模式”——每個意識的瞬間都有一個這樣的“超級模式”。

假設你坐在陽臺上欣賞著海景，喝著紅酒，聽著音樂，想著孩子駕船出去怎么還沒有回來。在那個時刻，你大腦中的“超級模式”是由許多與恐懼有關的基本主題構成的。這個超級模式包括了酒的味道，大海的景色，音樂的旋律；也有孩子的臉龐和你最后看到他們時的情景；可能還有以前的一些晚回家事件，救生衣或海岸巡邏隊，以及當他們終于回來后，你準備責備他們的話。

整個神經活動一直在改變，一個念頭下去后立刻又有新的念頭浮現。但是，只要你的注意力是集中在這個主題上的，整個模式——一種巨大的超級模式，就會一直是可辨識的。

大部分像這樣的超級模式從來不會進入記憶，激發過一次就消失了。即使是巨大的超級模式，整體來說，也只是留下一個朦朧、模糊的印象而已。

然而，有些則在我們的長期記憶中像探照燈似的突出：童年在海邊的一段記憶，細熱的沙子從手指間流下的感覺；某個遙遠的、已經被遺忘的假期中，一兩幅永遠保留下來的畫面；關于一位已經去世多年的朋友，奇怪卻異常清晰的印象。為什么這些大腦模式被保留了下來，其他的卻消失了？

大部分情況下，原因都是我們的老朋友：情緒。那些盤踞在我們腦海中的場景，當時出于這樣或那樣的原因，是在一個情緒極端興奮的狀態下經歷的。因為從定義來講，“興奮”是由興奮性神經遞質激增引起的，大量涌出的神經遞質增加了大腦某些區域神經元的放電速率。

這會引發兩種效應，都有幫助生存的價值：第一，增加知覺的強度，產生很多人在危機中通常會感受到的“非常清晰”和時間變慢的感覺；第二，促進長時程增強作用，使當時發生的事情比較容易被記住，而且將來可以避免（假如是壞事）或繼續追求（如果是好的體驗）。

前文所述的情景可能很有希望進入長期記憶，因為其中包含了好幾種強烈的感官刺激：海的景色，音樂的聲音，酒的味道，每種都為提取記憶提供了不同的“抓手”。將來任何一個抓手都能令整個場景被提取出來，不斷重現，使記憶最終得到加強。更重要的是，整個情景浸潤在恐懼之中。假如最后孩子們安全返回，這些情景時間久了就會變成一個模糊的記憶。但假如最后是警察來敲門，告訴你發生了事故，你可能一輩子都忘不了當時那海的景色、音樂的旋律和酒的味道。

?感官刺激。來源：Amal Elahi

那些注定要成為長期記憶的片段并不會立即就被儲存，永久地記住它們的過程需要長達兩年的時間。在那之前，它們都很脆弱，很容易就被抹掉了。這種把信息從海馬傳送到皮質再送回來的重復過程被稱為“固化”，它慢慢地把轉瞬即逝的印象變成長期記憶。提取原始神經模式的過程就像在玻璃或石頭上刻字，重復的次數越多，刻痕就越深。一直深入皮質的組織中才能使這個記憶痕跡不會退化，最后或多或少地變成永久性的記憶。

一旦神經元的活化形成緊密連接，這個事件的任何層面都將成為提取整個回憶的抓手。假如你曾經歷上述等待消息的事件，多年后，同樣的音樂旋律會把完整場景的記憶喚醒，過去的畫面將會像洪水一般把你淹沒。

海馬的大部分回放是在睡眠時發生的。在海馬細胞上所做的記錄發現，它們與皮質細胞一直在“對話”，彼此之間不斷以“呼叫-答復”的方式來回發送信號。

其中一些對話是在“安靜睡眠”（quiet sleep）階段發生的*，在這個階段即使做夢，夢境通常也會很模糊而且即刻被忘記。直到記憶被完全編碼到皮質之前，它們都很脆弱，很容易就會被抹擦掉。即使它們已經被建立了，也還不是固定的。實際上，記憶并不是對一段經歷的回憶，而是我們最后一次想起它時的回憶。所以，我們的記憶一直在不停地改變和重新發展。

記憶改變的過程，與它第一次通過固化留下痕跡時的過程，其實在一定程度上是相同的。正如我們將看到的，每次我們回憶某件事時，它就發生了一點變化，因為其中又混進了一點當前正在發生的事情。記憶重固（reconsolidation）指的就是在這個過程中，發生輕微變化的記憶有效地取代了之前的記憶，像可重復讀寫的DVD碟片一樣，新檔案把舊的覆蓋掉了。

* 相較于安靜睡眠階段，另一個做夢時期為快速眼動期（rapid eye movement, REM），也被稱為“積極睡眠”（active sleep）階段。—譯者注

海馬的破壞會對記憶造成災難性的影響，因為如果沒有海馬，人就無法吸收任何新事物。假如把海馬整個切除，患者或許只能記得眼前的事情，只要注意力稍一轉移，一切就煙消云散，像是從來沒有發生過一樣——這個人將永遠活在當下一刻。損傷比較輕微的患者可能還可以學習新的事物，但是無法留下個人的記憶。

有理論認為，各種記憶元素都儲存在它們最初被記錄下來的皮質區域，情景記憶的提取似乎激活了更多大腦區域的事實給這個觀點提供了支持。

然而，海馬不是把長期記憶完全棄權交給皮質去處理，自己就萬事不管了。與事實和童年回憶不同的是，我們對空間的記憶就儲存在海馬神經元中，創造出一張內在地圖。

一項以倫敦出租車司機為對象進行的PET掃描實驗證實了這一點。司機被要求躺在掃描儀中，在腦中想象倫敦的地圖，當實驗者給出兩個定點的地名時，他們需要想出應該如何在倫敦的街道中穿梭。當他們在腦海中走著熟悉的路線時，海馬都亮了起來。但是，當他們回憶其他事情，包括顯著的地標物時，海馬并沒有亮。

雖然海馬在記錄和提取個人事件時都是必需的，但是有證據顯示，關于恐怖的記憶（至少在某種程度上）可能儲存在杏仁核中。PTSD（創傷后應激障礙）患者所遭受的“往事重現”這種情緒反應，便是從杏仁核產生的。這也是為什么這些記憶能夠重新喚醒事件發生時身體和心理上的原始感覺。

我們各種各樣的記憶機制有多可靠？判斷方式之一，是觀察當記憶出錯時會發生什么。

產生誤導作用的記憶

記憶無疑是會改變的，很多記憶塵封很久之后，突然跳了出來。那么，是否有可能一個真正強烈、重要的記憶在被埋葬幾十年后，又重新再出現？例如，一個人有可能在遺忘幾十年后，恢復其童年創傷經歷的記憶嗎？或者這種記憶一定是錯誤的，只是笨拙或邪惡的暗示導致的結果？

參與討論這個問題的大多數人，都非常希望科學能給出一個簡單的是或否的答案。但事實上，記憶是個復雜的研究對象，迄今為止最好的證據表明，“恢復的記憶”和“錯誤的記憶”都是真實的現象。

錯誤的記憶是很平常的。實際上，這才是常態。在我們的日常生活中，幾乎每一個平凡的記憶中都包含了錯誤的成分，但除了一些奇怪的困惑和誤解外，它們通常不會被注意到。例如“我可以發誓！我把鑰匙放在桌上了！”或是“還沒有好啊，我說的是星期四，不是星期二！”這種情況的發生，是因為人類的記憶是一個重新構建的過程，并不是像錄音機或錄像機那樣對客觀事件進行固定的記錄。

相反，它很像童子軍玩的耳語傳話，一件事被傳來傳去，到最后很有可能與最初完全不同。這種走樣的過程甚至在我們接受注定要成為記憶的事物時就開始了。大部分的感官知覺在被記錄時并未包含意識成分，而且只有一小部分會被保留下來。這些被保留的部分，在幾個小時之內也會退去。

所以，過去的知覺經驗只有一小部分可以進入長期記憶。這種對個人生活高光片段的選擇，又因為每個人看事情有自己的獨特觀點而被扭曲。

假如請兩個人同看一片繁忙的街景，然后回憶當時發生了什么，他們會根據各自在那一刻覺得哪些才是重要的、有趣的景象而給出大不相同的報告。他們不同的個人理解，可以使同一個場景在回憶中或是好笑的，或是恐怖的，又或是一片混沌的。所以，記憶不“純粹”是記住當時發生的事情，它們經過了認知的解釋、剪輯之后才被儲存起來。

記憶每被提取出來一次，就會經歷一次被篡改變造的過程。我們每一次回想事情，都會在這里添加一些，那里去掉一些，扭曲一些事實，或把已經忘掉的空隙填補起來。我們甚至會有意識地添加一點幻想，來達到美化記憶的目的。例如當時其實沒有說出口的話，事后卻跺腳責怪自己，于是在重述時把它們填補進去使故事更完整。然后，這個剪輯過的新版記憶被放回儲藏的地方，下次再提取出來時，添加的幻想部分可能會隨之一起出現，變得很難與“真實”的記憶加以區分。就這樣，我們的記憶逐漸變形。

?模糊記憶。來源：Arman Zhenikeyev

因此，要改變或制造一個假記憶實際上是非常簡單的。華盛頓大學（Washington University）的心理學家伊麗莎白·洛夫特斯（Elizabeth Loftus）和杰奎琳·皮克雷爾（Jacqueline Pickrell）通過實驗證明，僅僅通過簡單地“提醒”，就能把從未發生過的事情植入人們的心田。

她們把4個事件告訴24位受試者，并且聲稱這些都真實（由受試者的親人提供）發生在受試者的童年早期。實際上，其中有3件是真的，而第四件——在擁擠的購物中心走失，慌張哭泣，最后得到陌生人的幫助——是虛構的故事。在閱讀完這些故事，并且被不斷提醒后，有25%的受試者非常確定這個虛假的事件真的曾發生在自己身上。

即使是被記錄在案的重大事件，我們對它的記憶也可能非常不準確。2005年7月，倫敦發生了一系列恐怖襲擊事件，其中之一是恐怖分子在公共汽車上安裝了炸彈，導致很多人死亡。報紙刊登了事件的大幅照片，對相關情形進行了詳細報道。但是，當時并沒有用錄像機去記錄，所有信息都來自目擊證人的證詞而已。

在爆炸事件發生后不久，心理學家對一群人進行訪談，詢問他們有沒有看過關于爆炸的監控錄像畫面。對此，84%的人表示看過。心理學家又問：“炸彈爆炸時，公交車是正在路上行駛嗎？”大部分的人都很詳細地報告稱：“車輛才剛剛進站，有兩個人下了車，然后有兩個女人和一個男人上車。他把一個袋子放在身邊，一個女人坐在門旁邊。當公交車開走時，突然響起巨大的爆炸聲，每個人都開始尖叫。”

雖然很多人會覺得假記憶似乎和真實的體驗一樣，但最近的影像學研究顯示，回憶真實的事件與產生假記憶時，涉及的大腦活動不同。

哈佛大學的丹尼爾·沙克特（Daniel Schacter）向12位女性展示一系列單詞后，用PET掃描她們回憶時大腦活動的情形。這些單詞有些她們曾經看過，有些則沒有，她們需要指認出哪一些是看過的。結果，那些曾經看到過的單詞激活了海馬和語言區，而那些其實不曾出現過，但受試者以為曾看到過的單詞，除了激活上述的海馬和語言區之外，還有眶額葉皮質。

還記得嗎？這個區域在前面曾出現過，是遇到“呃，這事有點奇怪”的情況時，大腦會亮起來的地方——也就是事情有些“不對勁”時，大腦會發送信號、提醒我們的區域。這個腦區在產生假記憶時（即使我們自己可能沒有意識到）的活化表明，大腦在某個層次上的確“知道”這個記憶是不對的，并且會持續不斷地從皮質送出懷疑的信號。假如這個實驗結果正確，腦成像或許有一天可以在法庭甚至心理治療中發揮作用，幫助我們確定記憶是真實的還是想象的。*

* 沙克特給受試者看的字符串中，每一個單詞都與目標詞有很大的關聯，但是這個目標詞從未真正出現在字符串中。因此，當最后目標詞在測驗中出現時，受試者會誤以為曾經看到過，因為每一個字符串中出現的單詞都使她們聯想到它。經過 12 次這樣的聯想后，受試者就分不出記憶是真實的還是想象的了。—譯者注

那些習慣性說謊的人（臨床上叫作 confabulation，即虛構的故事），可能是潛意識地想要“填補”過去生活中的空白。假如他們同時還有一些其他的病情，如顳葉的癲癇等，他們編出來的故事或許可以媲美科幻小說，例如被外星人綁架的生動經歷等。

但是通常他們的謊言是瑣碎、平庸、不會引人注意的，只有說的人自己深信為真。有時候，這些故事半真半假。例如，有一位患者告訴他的醫生：“我曾經在裝配線上工作（正確），把金屬圈套在冷凍火雞腿上（正確），在城南（不正確）的鷹眼包裝公司（不正確）。”

這種習慣性說謊的現象，和前面提到過的威廉斯綜合征患者編故事的現象頗為相似，兩者都是把事情組合起來，使不相干的情況變成一個合理的整體。從某種程度上來講，每個人其實都常常這樣做。

我們的大腦不停地尋求最好、最合理的方法來解釋傳入的信息，不完整或碎片化的記憶（每個人都不可避免地擁有）很難進入我們的心理檔案系統。為了使事情看起來有秩序、合理，大腦有時會將不相干的片段組合在一起，用最可能被別人接受的方式，編織一個半真半假的整體。例如一個不符合我們預期的視覺刺激，會經自動填補后形成我們想要看見的東西。

大腦同時也希望事件遵循一個標準化的敘事模式：有開頭、中間和適當的結尾。有研究顯示，當人們回憶不符合模式的經驗時，他們會進行相應的剪輯，以使之符合預期的結構。有一組接受治療的焦慮癥患者被要求每天寫日記，這些日記顯示他們在接受治療期間，情況是起起伏伏的——有時好一點，有時又壞一點，然后又變得好一點。在治療結束時，許多人報告稱自我感覺并沒有比治療前好，也就是說，治療沒有用，并未改善他們的情況。但是，如果一年以后再請他們評估治療的成效，幾乎每個人都表示治療很有效，他們得到了滿意的結果。

習慣性說謊與這種把事情理清弄整齊是不一樣的，有些人會面不改色地說謊——他們編織了一張關于過去歷史的綿密且虛假的網。這種人通常無法維持穩定的人際關系，因為謊話都是有破綻的，很快人們就會發現他們不可信任。長此以往，這種人的生活大多會變得很不快樂。

習慣性說謊與額葉受損有關，可能是大腦內置的“測謊儀”在這些人身上失靈了，所以當真實的記憶與謊言混為一談時，他們仍會感到非常自在，甚至沒有一丁點不安。這種腦損傷在科爾薩科夫綜合征（Korsakoff syndrome）患者中十分常見，這是由酒精引發的。患者會出現嚴重的記憶缺失，所以他們編造故事似乎是想填補記憶中的大片空白，以取代原有的實情。

迷失時間

在記憶研究史上，被研究得最詳細、最透徹的個案，就是失憶癥患者H.M.的行為。H.M.在 20世紀50年代初期因癲癇病接受腦部手術，此后失去了對所有事情的記憶。他是記憶研究史上的蓋奇。和后者一樣，他的不幸為研究者提供了一個罕有的機會，去了解當一個被明確定義且通常被保護得很好的腦區遭到破壞后，患者會出現怎樣的情形。他的例子同時也讓我們看到，人格和經驗（心智）最深刻的層面是根植在肉體（大腦）上的。

H.M.在8歲時曾經騎自行車出過車禍，他的大腦在受傷后出現了嚴重的癲癇。到他27歲時，癲癇的頻繁發作使切除異常放電的腦區成為唯一有望讓他過上正常生活的方法。事實上，由于當時無法預測的原因，此舉造成的結果是災難性的。

手術中，H.M.的兩側海馬被切除了三分之二，周圍組織一塊8厘米×6厘米的區域和杏仁核也被一并切除。

?這是失憶癥患者的大腦掃描圖，亮起來的區域位于丘腦附近，顯示出血流量異常減少

H.M.的生命時鐘，從他躺上手術臺的那一刻起就永遠停擺了。在他剛從手術中恢復過來時，只有手術前兩三年的記憶消失了，再往前的記憶仍然存在。也就是說，他記得25歲以前的生活細節，而那以后的生活則是一片空白。

這種情況本身并不是災難性的——我們在接受腦部手術或腦損傷的患者身上常常看到這種情形，他們會出現逆行性遺忘（retrograde amnesia），喪失受傷當時和之前的記憶。但是，H.M.恢復后的情況明顯比這嚴重得多。他不僅無法記起手術之前兩三年的事，更嚴重的是，他無法記住手術后出現的新事物。每件事在他的腦海里只停留幾分鐘，此后就消失無蹤了……

你可以想象一下這樣的生活。正常的意識像條小河般在時間中流過，每一瞬間都是一些知覺的聚集。但是，匯流進來的信息在這條河的范圍之外都是毫無意義的。假如你能體驗到一個時刻，卻完全不了解在那之前發生過什么，你也就無法知道當下正在發生什么。我們的計劃、動作、思想都決定于知覺的連貫性與一致性，即使是我們的“自我認同”，也需要知道過去的經驗是什么，才能意識到自己是怎樣的一個人。

H.M.沒有這種使我們大多數人的生命變得有意義的連續性，他被永久地凍結在一個個“當下”之中。他的生命之河在他25歲那年停止了流淌，所以他的自我也停在了那時。當被問起時，他會告訴別人自己是個年輕人。他談論早已過世的兄弟和朋友們的方式，仿佛這些人仍然活著。當他照鏡子時，臉上的表情非常恐懼，因為他看到一個老人在鏡中回望自己。好在給他看鏡子這件事的殘忍很快就被他的遺忘所彌補，因為幾分鐘后，他已經完全忘記看到什么了。

H.M.現在已經垂垂老矣，研究者也不再要求他繼續參與實驗。在過去的歲月里，他幫助心理學家完成了無數測試。盡管有些研究人員每天與他見面，但是每一次實驗都必須以同樣的方式開啟：一次次的自我介紹。自1953年起，H.M.便不再認識新的朋友——他永遠被陌生人包圍著。對于心理學家不斷要求他做的各種乏味測試，他從來沒有表現出一絲不耐煩，因為無論做過多少遍，對他來講每次仍是新鮮的。

雖然H.M.從來不記得做過的心理學測試，而且他在那些需要記憶功能的測試中總是表現得很糟糕，但是有些測試他卻會越做越好。例如對每個人而言，寫出字的鏡像在剛開始時都非常困難，但是大多數人會在練習之后進步——H.M.也是這樣。通過反復嘗試后，他開始變得擅長，并且后期的表現使他自己都非常驚訝，因為他從來不記得曾經做過這種練習。同樣，他也可以學會彈新的鋼琴曲。盡管他從來不記得曲名或曾經學過，但只要實驗者起個頭，他就可以接著彈下去。

H.M.學會的這些技能都屬于程序記憶（procedural memory），即關于“怎么做”，而非“是什么”的記憶。他之所以能學會，是因為程序記憶由一個單獨的區域進行處理，包含了小腦和位于皮質下的殼核。這兩處在H.M.的手術中都沒有被碰到。一般來說，關于“怎么做”的機制不像海馬那么容易受損，所以有些嚴重記憶缺失的患者仍保有這種形式的記憶。許多阿爾茨海默病患者都還保留著如何揮高爾夫球桿或蝶泳的記憶，雖然他們其他的記憶幾乎都喪失了。

這種事件記憶和程序記憶分離的情形，最戲劇化的表現可以說是“神游癥”（fugue）狀態，正式的名稱是心因性遺忘（psychogenic amnesia）。患者失去了對個人事件的記憶，但保留著對語義事實的記憶。

我們在電視劇中常常看到人物詢問：“我是誰？”并且表現得認不出自己的家人。這些人的情況與H.M.不同，他們關于過去的整個記憶都完好儲存著。但問題在于，它們現在無法被提取了。這些被埋葬的記憶偶爾也會在失憶癥患者自己都不知道的情況下突然冒出來。

例如，有一位名叫伯恩（A. Bourne）的傳教士，他在短暫的失憶期間給自己取名叫布朗（A. Brown）——一個非常相似的名字。布朗是個很虔誠的教徒，每星期都去做禮拜。有一次在做見證時，他講了一段身為伯恩時的經歷——雖然他聲稱一點都不記得作為伯恩時發生過什么。另一位失憶癥患者和她的家人重修舊好了，因為醫生要她隨便撥一個電話號碼，結果，她在毫無意識的情況下撥通的正是她母親的電話。

?難以言喻的傷痛.來源：Arman Zhenikeyev

有身體或精神創傷的人可能只對事件，或事件發生的那段時間有心智分離的現象，表現出“這不是我的事”或“我記不得”的狀態。引起心智分離的異常大腦活動發生在邊緣系統，尤其是海馬和杏仁核。

這可以從一位22歲女性的大腦掃描圖中看出，她不記得4年前創傷發生以后的任何事情。據報告，她被一個蒙面者綁架和侵犯，但是她的記憶很模糊，像做夢一樣，所以很難確定事件究竟是不是真實的。研究人員拿來一系列照片請她辨認：有些是她在創傷發生前的中學同學，有些是她的大學同學（大學同學是她認識但已經不記得的，因為那時創傷已發生），第三組則是陌生人。很顯然，她能認出高中同學，但是不認識大學同學。用fMRI掃描她的大腦顯示，高中同學的照片會正常激活海馬和杏仁核的神經細胞——這兩個區域處理熟悉的記憶。而她在看大學同學的照片時，大腦的反應與看到陌生人的臉時沒有差別。

另一個案例是一位40多歲的男士，因為中風的關系，此前19年的生活記憶完全是一片空白。在那19年間，他的生活中充滿了各種壓力事件，腦部掃描顯示他在看這段時間早期的照片時，大腦的活化是正常的。但是在看后期的照片時，大腦的活躍程度就降低了。他的大腦不愿意去重新構建這些事件，因為它們伴隨著太多痛苦的感覺。這項研究表明，記憶的阻斷發生在知覺處理的早期，遠在它們開始影響意識之前。

心理或生理受到巨大創傷的人，對于所發生的事件和相應的時期會有失憶癥的現象，但是他們對發生了什么仍然有潛意識的記憶。一位男性在遭受同性強暴后非常痛苦，幾次企圖自殺，他的羅夏墨跡測驗（Rorschach test）都呈現出他被人從背后偷襲的結果。另一位被強暴的女性在失去記憶的狀態下被帶回案發現場時，情緒突然變得很激動、很憤怒。她是在鋪著磚塊的人行道上被攻擊的，在回到現場之前，她曾說“磚塊”和“人行道”兩個詞總是出現在腦海中，揮之不去。

潛意識的記憶——通常被稱為隱蔽記憶，會滲透我們生活中的方方面面。例如，社會心理學家羅伯特·扎伊雍（Robert Zajone）的研究顯示，人們通常喜歡以前看到過的東西，即使沒有記憶也無妨。與之相似，我們對他人的反應也根據是否見過而有所不同，即使我們不記得曾經見過面。

在一項研究中，受試者以很快的速度觀看一系列陌生人的面孔，并不能細細辨認。過一陣子后，受試者被要求給另外一些照片評分，看哪些面孔是有吸引力的。這些照片中，有些是曾經快速閃過的，有些是不曾看過的。雖然受試者完全不記得那些曾經看過的面孔，但是他們很一致地給出現過的照片打了較高的分數，認為它們更有吸引力。接下來，在由此衍生的另一個巧妙的實驗中，剛剛參與評定吸引力的受試者應邀與另外兩個人，A君和B君，一起判斷某些詩歌的作者是男性還是女性。事實上，這種設計只是個障眼法。A君的照片曾在上一個實驗中出現過，只是時間很短、一閃而過，而B君的照片從來沒有出現過。不過，受試者完全不記得自己曾經看過A 君的照片。當A君和B君意見相左（研究人員故意安排的），而受試者手握決定性的一票時，他們不可避免地都會站到A君那一邊。實驗的均衡操作使唯一可能的解釋，就是他們已經在潛意識中看過A君的照片。

這種透過潛意識辨認某個刺激的現象，在心理學上被稱為促發作用（priming），像實驗中快速閃過的面孔叫作促發物（prime）。如上述實驗所示，無害或不帶感情色彩的促發物通常會帶來良好的感覺，而令人討厭的促發物會使受試者感到害怕或有攻擊性，盡管他們自己完全不知道為什么。

有關恐懼的隱蔽記憶儲存在杏仁核而不是皮質，所以無法通過努力思考的方式把它們喚到意識界，因為皮質的活動往往會壓抑杏仁核的激活。這或許便是當我們放松休息而心智不集中時，杏仁核中的創傷記憶會躍入意識界的原因。例如心理治療時的自由聯想，受試者在放松的情況下，第一個想到的往往是關鍵詞。

這種現象顯然對圍繞心理治療期間體驗到的回憶所進行的辯論，具有重大且深遠的影響。現在我們知道有些記憶是假的，不過這并不代表其他的記憶也是假的。在皮質以零碎片段的形式被儲存的記憶，在杏仁核中可能是完整的，并且可能在生命的后期突然出現。

最近有一項研究調查了129名受到性侵的女性（都有醫療記錄證明），其中16%的人報告稱曾經一度忘記了發生過什么，但是后來這個記憶又重現了。常常有記憶的片段出現在她們的腦海中，這與PTSD患者經歷的病理性重現很相似。這表示相關記憶儲存在杏仁核，而不是在皮質中。在這種情況下，皮質中有意識的創傷記憶可能難以調取，因為它們不是以正常方式存儲的。

長期的壓力會影響海馬。研究人員在有PTSD（曾一度被稱為“炮彈休克癥”）的越戰退伍軍人大腦中發現，他們海馬的細胞組織比其他的退伍軍人少了8%，而童年遭受虐待的人在長大后，海馬組織比別人少了12%。這些人都有記憶缺失的現象，除了他們所經歷的創傷以外，對最近發生事件的記憶也比較差。

我們在前面已經看到，這些激素水平的單次提高有助于形成記憶。但是，假如大腦被持續不斷地淹沒在這種壓力激素之中，海馬似乎就會受損，對記憶的調取和鞏固會產生不利的影響。

有觀點認為，嬰兒期的創傷可能會使記憶分裂成不同的部分，在同一個大腦中各自創造出不同的性格，造成多重人格（multiple personality disorder，MPD，也被稱為“分離性身份障礙”）。第一個有記錄的MPD案例出現在1817年，但是，這種病癥一直到電影《三面夏娃》（The Three Faces of Eve）在1957年大獲成功后，才引起世人的注意。在當時，即使那些相信MPD真實存在的人，也認為這是很少見的情況。然而，今天有些臨床醫生認為，美國人口有多達1%的人存在MPD的問題。

MPD是另外一個專家和大眾的意見兩極化的問題。有些精神科醫生認為這是無稽之談，是一群利欲熏心的治療師和想象力過度的患者編造出來的。另一些人則認為這是一種合理的病情，具有明顯的病因和生理標志物。在20世紀90年代，MPD曾引起很大爭議，因為治療師把它與童年的性侵害聯系在一起，而且矛頭全部指向于此，幾乎沒有其他病因。從那以后，人們對MPD和其他分離性精神疾病的興趣就減弱了，關于它的爭議性自然也就沒有人再提起。

像MPD這種分離性障礙，指的是患者以碎片化的方式體驗世界。特別是一些正常情況下應該被記得的經驗，在進入意識界之前就被阻擋掉了。

我們每一個人都總是會對可用經驗的某些部分進行編輯和刪除——如果不這樣，我們會被那些不斷向我們襲來的知覺、思想、情緒和感情所淹沒。只有把意識界縮小到可以應付的地步，我們才能有效地應對每一天發生的事。

例如，我們常會為了趕完手邊的工作而延誤進食，或是在早上因為趕時間送孩子上學而把所有的問題拋諸腦后，等有空再處理。不過，就算是極端的分離癥，在某些情況下也是有用的。例如醫生和護士必須把他們的感情和工作嚴格區分才能繼續工作，否則一旦看到患者在痛苦就感同身受的話，他們會被憐憫和同情心所淹沒，沒有辦法提供任何幫助。有的時候，分離的機制也會由于過度工作而永久性地卡住，所以有些醫生會失去所有憐憫的感覺，即使下了班，離開了工作崗位。這種過度狀態切斷了一個人真正需要體驗的感受。

MPD就像暫時性的“神游”狀態，是分離癥的一種，涉及分割自己的一部分記憶，使相應部分的生活歷史或多或少地從記憶庫中消失，或是提取不到。在神游癥中，有一部分特定的時間 ——通常是創傷之前的那段時間會被隔離開。

在MPD中，出現的情況則是一個人對自己是誰的記憶被分隔開了，所以任何時間和部分的記憶都可能丟失。如此這般的結果，就是這個人沒有了“完整的”人格，他的自傳記憶以及他究竟是誰的認知被分裂成一系列的“自我”。其中每一個“自我”都由整個人的不同部分構成，例如有一個是童年的自我，另一個是憤怒的自我，第三個又是“男性”的自我，諸如此類。每一個自我可能都不知道其他自我的存在，或是缺少與它們有意識的連接。所以，一個人可能從一種人格毫無痕跡地切換成另一種，換上另一個名字，擁有不同的年齡、人生閱歷和人格特質。

當掃描MPD患者的大腦時，其內部運作顯示出一種模式，非常強烈地表明改變的不只是這個人的行為而已。當一組行為消失，另一組行為取而代之時，神經的模式會隨之發生變化來配合改變了的行為。腦部掃描甚至顯示出可用記憶的改變，不同的人格會提取到不同的記憶。

有一項研究涉及11位女性，她們中的每一位都有兩個顯著不同的人格。在某一個人格中，她們可以回憶起某些童年創傷，而在另一個人格中，她們完全否認有這些記憶的存在。當她們聆聽別人朗讀她們在自己的另一個人格中的相關記憶（其中也包括對童年創傷的描述）時，實驗者對其大腦進行掃描。

結果發現，處于“非創傷人格”中的她們在聽到自己的創傷經驗后，大腦中本該對個人軼事做出反應的部分仍保持安靜，并沒有活化。也就是說，她們雖然接收了信息，但好像這是發生在別人身上的事情一樣。然而，當她們轉換到“創傷人格”時，關于創傷經驗的錄音帶立即在大腦與自我意識有關的部分激起了強烈的反應。她們的大腦并不只是將其標記為“我聽到了”，而是“我記得這個經驗”。這就和她們的行為所表現出來的一樣，兩個人格擁有兩種不同的自傳記憶。

另一項影像學研究的對象是一位47歲的女性，她或多或少地可以根據指示，從一種人格切換到另一種。當她在做人格轉變時，大腦處理記憶的區域會暫時性“關閉”，就像是關上一個記憶“盒子”，準備打開另一個似的。關于人格轉變的第三項研究發現，腦電波相關性（用于衡量哪些神經元同步放電）在兩種人格中完全不同。這表示受試者在不同的人格狀態下，思想和感覺都大為不同。即使請職業演員模仿這種情況，或者請受試者去表演另一個自己時，大腦也不會出現同樣的改變。發生變化的不只是行為而已，他們大腦的思考、感受和回憶事情的方式都有所不同了。

對未來的記憶

記憶使我們可以重溫舊夢，盡管有時是以崩潰或破碎的形式，它同樣也提供我們想象未來的基礎。

我們能夠想象尚未發生的情境實在是種了不起的能力，這種想象力貫穿一系列領域：從每天的例行公事，到藝術家、作家和興奮的孩子眼中令人驚嘆的景象，這是一條很長的向度。這個向度的一端，是設想冰箱里剩下的雞肉如果加上洋蔥、蘑菇，再淋上咖喱醬做成晚餐會是什么味道，另一端則是藝術的創作。據我們目前所知，即使是這些技能中最不起眼的，也超過了其他所有物種的創造能力。

初看之下，記憶和想象力似乎截然不同：前者與已經發生過的事情有關，后者則是尚未發生的事情。但是最近的研究發現，想象力是依附在記憶上的，記憶是想象力的基石。當我們想象發生某件事時，我們其實是在根據過去的經驗推測未來可能重復出現的情況，然后再把這些推測切碎、打亂，混合起來變成一個貌似完全不同的東西。

即使是最虛無縹緲的幻想場景也源自我們所看到過的東西——我們不可能在沒有原料的情況下去發明創造，這就和如果儲藏室空空如也，我們不可能燒出一道菜來是同一個道理。*特別富有想象力的人所擁有的技能，是把他們過去的記憶（經驗）切得更碎，更均勻徹底地混合在一起。他們可能還傾向于體驗更多——從周遭吸收更多的信息，而且更能聚焦到新奇的事物上。

* 相當于中國人常說的“巧婦難為無米之炊”。一個非洲人如果沒有看過汽車，那么無論怎么做夢也夢不到汽車。創造發明都不是無中生有，而是有所本的。—譯者注

所以，與其說記憶是我們自我的一部分，不如說是我們所構建的認知中的自我的大部分：我們的傳記、回憶、想象，甚至我們的人格都包括在內。一旦把這些從一個人身上剝奪走，這個人就會變成作家奧利弗·薩克斯筆下的 H.M.，一個漂流在生命海洋中的“迷失的水手”。

這樣看大腦

[英]麗塔·卡特 / 著 ， 洪蘭 / 譯

后浪，2025.3

日新月異的腦成像技術使我們可以看見心智的內在世界，就像當年X光的發明讓我們可以觀察肌肉里的骨骼。

有些看起來簡單的大腦功能，如產生疼痛，其實比我們想象中更復雜，而有些看起來不可估量的心智過程，卻往往機械化得驚人。道德、利他行為、心靈和宗教上的經驗、對美的欣賞，甚至愛，過去都被認為是科學研究難以觸及的，如今卻逐漸顯現出其根源和機制，在某些情況下，甚至可以利用技術進行操控。本書是一本簡明易懂的神經科學入門書籍，既能幫助我們理解最古老、最基本的謎團之一：大腦與心智之間的關系，還提供了對人類自身的迷人見解，闡明了為什么我們會做出某些異常行為。書中搭配豐富的圖像，帶領讀者深入我們認知的疆野，窺見瞬息萬變的大腦秘密。

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