人腦清醒手術
就在拉什利夜以繼日做實驗時,一位加拿大的外科醫生卻有了一項意外的發現,他就是20世紀杰出的神經外科醫生、神經外科學與腦科學奠基人之一——懷爾德·彭菲爾德。
20世紀50年代,彭菲爾德在麥吉爾大學蒙特利爾神經學研究所工作時,專門研究那些對藥物沒有反應的癲癇患者。癲癇發作時,患者會發出尖銳的叫聲,隨后會因意識喪失而跌倒,全身肌肉僵直、呼吸停頓,全身陣攣性抽搐,并開始口吐白沫。彭菲爾德發現,這些癲癇患者的大腦經常會出現異常的放電現象,而藥物又無效,唯一可行的治療方法就是通過手術把放電異常的腦區切除。
但問題來了,患者畢竟不是實驗室里的動物,不能說切哪里就切哪里,萬一切錯部位,那就麻煩了。如何確定癲癇患者需要切除的腦區呢?彭菲爾德是一個奇才,他想到了用局部麻醉的方式,使病人處于麻醉但還有意識的狀態,然后給患者開顱——先把頭蓋骨鋸開,將大腦露出來,再用帶有微弱電流的電極刺激患者大腦的不同部位,如果發現刺激到某個位置時大腦放電異常,并且患者表現出了癲癇即將發作的跡象,這個部位可能就是需要切除的。但有一點很驚悚,這時的患者都是清醒狀態,躺在手術臺上,裸露著大腦,還能跟彭菲爾德交流。這一場景有點像電影《漢尼拔》,漢尼拔醫生把警員保羅的腦殼打開,讓他露出大腦跟自己交流的鏡頭,著實令人毛骨悚然。
彭菲爾德用電極刺激患者大腦某個特定部位時,發現了一些特別之處:患者會突然感覺好像正身處某個兒時經歷的場景,曾經的記憶非常鮮活,歷歷在目,甚至比做夢的感覺還真實。比如,在一個案例中,當彭菲爾德將通電的電極放置在患者的大腦上時,患者腦海中響起了音樂,她甚至能跟著腦中的旋律唱起歌來;另外一個案例中,患者似乎看見了一個人和一條狗在他家附近的路上散步,而且他家還是兒時的樣子;有的患者看到一堆亂七八糟的燈光和色彩,像夢境一般夢幻;還有一個患者好像重新經歷了最近發生的一幕:他正在跟母親說,弟弟的外套穿反了。
更詭異的是,在一次手術中,彭菲爾德用電極觸碰一名33歲男患者的右顳葉時,病人突然說:“我舌頭上有一種又苦又甜的味道。”患者感到很迷惑,還做出了品嘗和吞咽的動作。而彭菲爾德一關閉電流,病人馬上說道:“哦,上帝!我感覺我正在離開我的身體。”患者看上去嚇壞了,做著手勢尋求幫助,感覺像是“靈魂出竅”了。然后,彭菲爾德加強了對患者顳葉區域的刺激,結果患者說他好像在原地打轉,又感覺自己好像站了起來。
還有一次,當彭菲爾德用電極接觸一個女患者的顳葉時,她突然說:“我有一種奇怪的感覺,好像我不在這里。”彭菲爾德繼續刺激這一區域,女患者又說道:“我感覺自己只有一半身體在這里。”然后彭菲爾德用電極刺激顳葉的另一個區域,女患者又說道:“我覺得很奇怪,感覺自己好像飄走了。”彭菲爾德繼續刺激她的大腦,女患者問道:“我還在這兒嗎?我這是在哪里?”當彭菲爾德又用電極觸碰女患者顳葉的第三個區域時,她說:“我覺得我又要離開了。”她有一種不真實的感覺,覺得自己好像從身體里出來了,在旁邊看著自己,這種體驗“比真實還要真實”。她覺得自己好像在別的地方,但仍然沒有離開原先的環境。通過這些臨床案例,彭菲爾德發現,當患者的大腦被電極刺激時,過去的某種記憶顯然被激活了,不僅有圖像、聲音,還帶有很強烈的情緒情感反應。這些被激活的記憶和體驗會與患者的想象整合在一起,產生夢境般的感覺。
后來,彭菲爾德將他的臨床觀察寫成了論文,并在1951年的一次會議上做了匯報,臺下的聽眾中正好就有拉什利。彭菲爾德指出,從他的臨床觀察中可以看出,人的記憶似乎儲存在大腦的顳葉皮層中,這里包含了視覺和聽覺刺激。當這一腦區被電刺激時,記憶就會被激活,像電影回放一樣。而且,這些“被喚起的記憶”復現時與人們日常的記憶非常不同,前者包含了非常豐富且精確的細節,后者則像巴特利特實驗呈現的那樣,隨著時間的推移細節越來越少,最后就只剩下“骨架”了。彭菲爾德還發現,在患者產生的怪誕且如夢境般的體驗中,真正的記憶只是素材,它們參與到了大腦的想象中,形成了全新的體驗。患者回憶起的事情往往都是一些雞毛蒜皮的小事,如果不刻意提示,根本就想不起來。
彭菲爾德的研究似乎能夠證明記憶的確存在于大腦中,而且跟特定的腦區有關,但是,記憶具體存在哪個腦區?是以什么形式保存的?彭菲爾德還是回答不了。但他已經將記憶的研究向前推進了一大步。
歷史總是充滿著各種巧合,而這些巧合在某種程度上會影響著整個歷史的走向。在記憶與大腦的研究過程中也是這樣,20世紀50年代恰好就有這樣一位患者,將腦科學和神經科學,尤其是記憶領域的研究,向前推動了一大步,為后人的研究打下了堅實的基礎。對,你沒有看錯,他既不是醫生,也不是科學家,他只是一個病人。
只不過這個病人的病非常特殊,因為他的大腦記不住任何新東西,并且記憶只能保持短短的幾分鐘甚至幾十秒。這個人就是亨利·莫萊森,在腦科學與神經科學界,他享有一個專有名詞——“H.M.”。他還是一名優秀的“職業病人”,因為那個時代的許多優秀腦科學家、神經學家和心理學家都找過他做實驗,參與實驗是他每天的工作,因此,世界上有大約1.2萬篇論文都跟他有關。亨利去世后,按照他早年簽下的協議書,他的大腦“享受”了與愛因斯坦大腦同等的待遇,被切成了2000多片、每片70微米厚的大腦切片,做成了珍貴的樣本送到世界各大實驗室中供研究人員進行研究和教學。