腦子受到損傷，人就會失憶嗎？

出品：中國科普博覽SELF格致論道講壇

導語：記憶究竟影響一個人多少？如果失去了過去的記憶，我們還是原來的自己嗎？人腦內有一個海馬區，掌控了長期間記憶，若是受損，有可能從此無法形成新的記憶，這意味著無法認識新的人、無法記得5分鐘前做了什么！“記憶某種程度上就代表了我們本身”，在SELF講壇上，中科院神經科學研究所的李澄宇為我們揭開“記憶”神秘的面紗。

---嘉賓介紹---

李澄宇，中國科學院神經科學研究所研究員

以下內容由李澄宇演講精編而成：

動物為什么需要學習和記憶？

灰頰白眉猴的主要食物是成熟的果實，它生存的空間非常大，里面有大概10萬棵樹，在任何一個時刻有成熟果子的果樹有50棵，所以白眉猴需要學會找到這些樹、記住它們在哪里，并且趕在別的競爭對手之前抵達。再者，你若是個捕食者，那么需要學會捕食；若是個被捕食者，需要學會不要被人或被別的動物吃掉。這些都和記憶密切相關。

社會等級需要學習

在這張圖片中哪一只是老大？──中間那個！我們并不是狒狒，但是很容易看出來誰是老大。不難理解到這些等

學習記憶對生存的必要性

非洲的黑長尾猴，約3到5公斤，是很小的一類猴子。它們在野外的生存相當不易，超過60%的幼年黑長尾猴，出生一年內死亡；捕食者至少造成了其中70%。捕食者主要分為三類：第一類是以豹子為代表的大型捕食動物；第二類是以戰雕為代表的鳥類；第三種是在草叢里面埋伏捕食的蟒蛇。

針對這三類不同的捕食者，黑長尾猴發展出了非常有效的“指示性”警告呼叫：當看到豹子時，它發出的警告聲可以指引聽到的同伴要上樹，為什么？豹子重，在樹上跑得沒有猴子快，曾經有人觀察到一只豹子追一只黑長尾猴，在樹上追了一個小時沒有追到，所以樹上是安全的。

如果黑長尾猴看到鷹，警報聲非常短促，如果聽到這樣的聲音，正確的反應是馬上進入灌木叢，占雕翼展兩米，在灌木里面它是無法飛行和捕食的。

如果看到蛇，警告聲音也很短促，如果聽到這種警告式叫聲的話，正確的反應是站起來向四面看，因為蟒蛇主要靠潛伏來捕食，在草叢里面正好踩到蟒蛇身上，它就把你吃掉了。

嬰兒黑長尾猴的觀察學習

Cheney和Seyfarth兩人長期關注黑長尾猴，發展實驗來證明“觀察學習”的重要性：他們對一歲以下的黑長尾猴播放那三種聲音，看它們的反應。

分析時分成兩類：左邊一類是小猴反應之前，它會先看一下成年猴──結果是做正確反應的次數遠高于做錯誤反應的次數；右邊一類是小猴沒有看一下成年猴，直接做出反應，可以看到它們出錯的幾率很高，正確或錯誤差不多。

一歲之內的小猴60%會死亡，多數是來自于捕食的話，你就會意識到這個差別──看一下和不看一下、觀察一下和不觀察一下──對于生存有著非常重要的意義，說明在野外，動物非常依賴于學習記憶。

在實驗室里面怎么研究學習記憶？

比如說先給受試者一個視覺刺激的樣本，再用延遲期把樣本隱藏起來，然后讓受試者選擇一個和剛才樣本不一樣的刺激。

或讓病人──比如說精神分裂癥患者──來做這個任務。X軸是給不同的樣本數；Y軸是出現錯誤的幾率，紅色線是一般人的數據：隨著要記得的信息越來越多，出錯的幾率會越大。而精神分裂癥患者是藍色線，出的錯誤就更高。

工作記憶是一個非常基礎的研究，對于臨床或實際生活有很大的關系

在做工作記憶的任務時，需要短時間記住一個信息，大腦中會有兩個腦區被激活──一個在前面，叫做額葉；另一個在后頭，叫做頂葉，就是圖中顏色比較熱(紅色)的地方，顏色比較藍的區塊則被抑制，所以人類腦子其實有很多特定的腦區，在幫助從事工作記憶這種行為。

在李澄宇的實驗室里面主要用小鼠作為模型來研究工作記憶，以嗅覺來測試這種短暫存儲信息的能力。該工作任務的設計是：給小鼠兩次氣味，中間會有延遲期幾秒鐘，如果兩個氣味不一樣，那么小鼠要舔，來得到水；如果兩個氣味是一樣的，那就不用舔，因為沒有水。這個任務在時間上，把感覺、記憶、抉擇給分開，這是設計的原因。李澄宇的團隊花費五年左右的時間，來證明小鼠的前額葉對于工作記憶是重要的。

什么是記憶的機理？

以下幾個例子說明“記憶出問題的時候”：

記憶能力是有限制的

不是所有發生事情都會被記住。

又叫“非注意性失憶”──如果沒有注意，那你是不會記住的──這很正常，在生活中不停的發生大量隨機事件，而我們的記憶只記那些對我們有重要意義的事情，所以非注意性失憶有其重大意義。

不是所有時候的學習都是一樣的效果。

我們的語言能力依賴于“關鍵期”──在2到7歲的時候，我們必須要經歷語言這個經驗，如果這時候沒有語言經驗，結果將終身無法學會語言。

Genie她的父親是嚴重的精神分裂癥患者，在這個小女孩13歲之前，他都把她捆在家里面，用鐵鏈子捆在床上，他們生活在農村，周圍幾十里地都沒什么人，所以直到13歲的時候，她才被發現、解救出來。她的精神分裂癥父親并不說話，所以在獲救前Genie沒有語言經驗。

科學家安排了全世界最好的語言教育家去教Genie語言，專門安排了博士生去跟蹤Genie的語言能力發展。在七、八年長期的訓練之后，結論是Genie能夠說的最長的句子是兩個詞，只能得到這樣的結果。這就告訴我們──如果過了關鍵期你不學某些能力的話，會有很大的問題。

腦子受了損傷，記憶也會出問題

HM因為嚴重的癲癇，在20多歲時，醫生把他會產生癲癇的部分腦區摘除──幾乎全部的海馬區都給拿掉。手術后，人們馬上發現HM這個病人他已經不再是HM──他無法形成新的記憶，手術之前的記憶還在，但是從此無法形成新的記憶。所以后來照顧他的新進護士醫生，每次見到他都必須向他自我介紹；即使你出了房間去喝了杯咖啡，五分鐘以后再回來，他就完全忘記你是誰了。

Howard Eichanbaum教授在讀博士生的時候研究HM，他的任務之一就是每天早上開車去把HM接到醫院研究。有天Howard Eichanbaum喝了杯McDonald’s的咖啡，開車時候把這個咖啡放到前面車窗那邊，HM一看到這個杯子說：唉，我小時候有一個朋友，叫McDonald，他和我是很好的朋友，我們一起打棒球，打的非常好，有很多很好的故事……這是一個很愉快的交談過程。

這個交談過程結束了，HM看了窗外一會，回來又看到這個杯子──我小時候認識一個朋友叫McDonald的，我以前和他是一塊兒打棒球，打的非常好，我們有很好的故事……一模一樣的故事又講了一遍。結束以后，他又看了會窗外，一會兒又看見了這個杯子──我小時候有一個朋友叫McDonald，我以前……同樣的故事，又講了第三遍。講到第三遍的時候，Howard Eichanbaum就偷偷的把這個咖啡杯拿下來，放到自己座位里面，要不然他這一路上會一直講這個故事，這是一個典型的例子──告訴我們“海馬區”多么重要。

HM的父親在他手術一段時間之后去世，HM每次聽到父親去世的消息，都非常悲痛，每次都處在同樣的巨大悲痛之中。所以，如果我們無法形成新的記憶，我們就不再是以前的自己了。

記憶分不同類別

比如說HM的長時間記憶有很大的問題，但是他可以和HowardEichanbaum很好地進行對話，表示他的短時間記憶或工作記憶沒有問題。

在長時程記憶里分成“陳述式記憶”和“非陳述式記憶”。HM主要是陳述式記憶出問題，也就是可以被陳述出來的事情──一個事實或者一個場景。

“非陳述式記憶”比如“運動記憶”──經過學習而能騎自行車這類的記憶──HM他是可以學會新的運動技能的，做的非常好，但是他拒絕承認自己學過。所以“記得自己學過”是個陳述式記憶；但是“學這個動作本身”是個非陳述式的記憶。所以記憶分不同類別。

記憶的核心原理

人腦大概有850億到1000億個神經元，通過一千個到10萬個突觸，來形成突觸聯系以進行交流。

圖上左邊就顯示了幾個神經元的樣子，它們長得很大、天線一樣的形狀，就是接受輸入的地方；它們還長出很纖細的、很長的叫“軸突”結構，來傳輸信號，而接受這個信號的地方就叫做“突觸”。

突觸可以被神經元自己的活動來調控──當神經元活動按照一定的規則來運行的時候，突觸活動的強度會被增強或者減弱，在學習的過程中，這種突觸活動的增強或減弱是可以被觀察到的，而且如果你阻止這種活動的改變，那么會影響學習。所以一般認為，突觸的改變是我們學習記憶的核心機制。

學習記憶怎么被提高

學習記憶是可以提高的，怎么被提高呢？就是“記好多次！”Ebbinghaus第一個研究記憶心理學的一個科學家，他發現：x軸顯示的是人在一天之前，學習一些材料所做作的學習次數；Y軸就是在一天之后，重新學習又要需要多長時間。可以看到如果你學的次數越多，那么第二天你就花越少的時間來學會，就說明學習次數多，就記得好，所以勤奮是必要的。