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20世纪，科学家们在很长一段时间里都曾深信：记忆弥漫性地渗透在控制思维的那部分大脑区域里，就好像橙子汁充盈在橙子瓣里一样；任何两个神经元都是大致相同的，要么亮起来，要么不亮；而且，没有哪一个特定的脑部区域会是构成记忆的核心部分。
早在19世纪，科学家们就知道，某些技能，比如语言，会集中在大脑的某个特定部位。可人们一直认为这应该只是例外。20世纪40年代，脑神经科学家卡尔·拉什利（Karl Lashley）还曾展示过他的研究成果：会跑迷宫的大鼠在被摘除大脑中的不同部位之后，照样知道怎么跑迷宫。如果说大脑中有个部位是记忆中心的话，那么这些切除手术中总应该会有一个能导致大鼠丧失跑迷宫的技能。拉什利因此认为，任何控制思维的大脑区域都有记忆功能，如果其中某部分受到损害，周围其他部分就会自动接替那一部分的任务。
然而，到了20世纪50年代，这一理论开始出现坍塌。研究大脑的科学家们接二连三地发现新的现象，首先就是神经细胞的发育，准确地说，是婴儿脑神经的发育。他们发现，担任不同职责的细胞仿佛必须按规定去往各自不同的领地：“你是视觉神经细胞，去，到大脑的后边去。”“你，去那边，你是负责运动的神经元，到运动控制区去。”这一发现瓦解了过去的“内在各部分可相互置换”的假说。
而最后的“致命一击”则来自这么一个事件：英裔心理学家布伦达·米尔纳（Brenda Milner）遇到了来自哈特福德市的亨利·莫莱森（Henry Molaison）。 [4]
莫莱森是一个修理机器的工匠，他得了一种很严重的病，这种病让他无法继续工作。他每天都要犯病两三次，而且往往没有什么预兆，发病时，他会忽然倒地、人事不省。天天发生这类突发事件让他没法维持正常生活。因此，1953年，27岁的莫莱森来到哈特福德医院，走进了神经外科医生威廉·斯科维尔（William Beecher Scoville）的办公室，期待能被医生解救。
莫莱森的病可能是癫痫的一种，抗癫痫药是那个年代针对癫痫的唯一规范疗法，可是服药对他已经没什么作用。斯科维尔是一名技术高超、享有盛誉的神经外科医生，他怀疑造成这类病症突然发作的根源埋藏于大脑的内侧颞叶中。颞叶在左右脑各有一叶，彼此呈镜像对称，就像切开苹果看到的果核那样，每一侧的颞叶里面都有一个脑组织，叫海马，很多癫痫患者的病发都与这一部位有关。
斯科维尔判定，最好的治疗方案是通过手术，从莫莱森的大脑里切除两块手指大小的脑叶，其中包括海马。疗效怎样，就只能靠运气了。而且，在那个年代，很多医生都认为，脑部切除手术是针对很多种精神失常病症的有效治疗手段，包括精神分裂症和严重的抑郁症。果然，手术后，莫莱森的癫痫发作次数大大减少。
可是，他同时也失去了构建新记忆的能力。
他每吃一顿饭、每见一个朋友，或者带他的狗去公园散步，都好像是生平第一次做这件事。他仍然保有手术之前的一部分记忆，比如他的双亲、童年的家园、小时候爬过的山。他也同样有很好的短时记忆，能把某个电话号码或人名记住大约30秒，并能背诵在30秒内所记的事物。他照样能跟人闲聊，也和其他青年人一样，可以眼观六路、耳听八方，尽管随后会忘记。可是，他没法继续工作，也比任何一个神秘主义者都更加彻底地活在当下。
也是在1953年，斯科维尔把他这位病人的苦恼讲述给了另外两名医生——蒙特利尔的怀尔德·彭菲尔德（Wilder Penfield）和他年轻的助理研究员布伦达·米尔纳。不久，米尔纳女士就开始每隔几个月搭乘一次晚间火车前往哈特福德去见莫莱森，和他在一起，并研究他的记忆。从此，他俩开始了一个长达10年、最为不同寻常的“合作伙伴”式交往：由米尔纳引导着莫莱森做各种各样的稀奇事情，而莫莱森总是十分配合，怎么要求他都会点头同意，而且他很清楚两个人合作的目的，只要在他短时记忆的时间范围内。米尔纳后来说，在那一个个飞逝而过的短暂瞬间里，他们俩真的是合作伙伴。而且，那一次次的合作迅速而永恒地改变了人们对学习与记忆的理解。
米尔纳对莫莱森的第一次记忆实验是在斯科维尔的办公室里进行的。她先是让莫莱森记住三个数字：5、8、4，然后她离开办公室去喝了一杯咖啡，20分钟之后再回来问他：“那几个数字是什么？”莫莱森在她离开之后一直都在反复默诵着那几个数字，所以，他说对了。
米尔纳道：“哦，这好极了。”然后她接着问道：“你还记得我的名字吧？”
“对不起，我不记得了，”莫莱森道，“我的问题就是记忆时间较短。”
“我是米尔纳博士，我来自蒙特利尔。”
“哦，蒙特利尔，在加拿大。我去过一次加拿大，我去过多伦多。”
“唔，好。你还记得刚才那几个数字吗？”
“数字？”莫莱森道，“什么数字？”
“他是一个非常和善的人，非常有耐心，每次都很愿意完成我交代给他的任何事情。”米尔纳告诉我说。如今，她已经是认知神经科学专家，在蒙特利尔神经科学研究所（Montreal Neurological Institute）以及麦吉尔大学担任教授。她说：“可是，每当我走进那间工作室，他都像是从来没有见过我似的。”
1962年，米尔纳发表了她里程碑式的研究成果，也就是她与莫莱森的研究项目。为了保护莫莱森的隐私，她在报告中将他化名为H.M.。该报告表明，莫莱森的一部分记忆能力完全没有受到损伤。在一系列的实验中，她让他对着镜子，看着镜子中的手，在一张纸上画出五角星来。 [5] 这么做当然很别扭，而米尔纳还偏要加大别扭程度：她让他拿笔沿着五角星的边框画线，就像是在让他走迷宫，一个五角星形状的迷宫。每次莫莱森做这个练习，都像是第一次做，感觉很是意外。他完全没有曾经做过这件事的记忆。可是通过反复练习，他终归熟练了起来。米尔纳说：“经过无数次的练习之后，有一次莫莱森告诉我说：‘哈，这东西做起来比我想象的要容易好多嘛。’”
米尔纳这次研究报告的深远影响，在经过一段时间之后才逐渐显露出来。莫莱森没有能力记住新的名字、面容、数据、体验等。他的大脑虽然仍有能力吸纳新的信息，可是因为没有了海马，他没有办法记住任何新东西。海马这一块脑组织及其周边的部分，也就是莫莱森在手术中被切除的部分，很显然正是构建记忆不可或缺的部位。
不过，他却仍然能够构建新的身体技能记忆，比如对着镜子画五角星，他在上了年纪之后，还学会了借助步行器走路。这种学习，叫动作技能学习，并不依赖于海马进行记忆。
米尔纳的报告表明，人的大脑中至少有两套系统负责记忆的构筑，一套负责显意识的记忆，一套负责潜意识的记忆。我们可以复习、写下今天在历史课或几何课上学到的东西，可是却不能用同样的方式复习足球场上、体操房里的训练，或是其他任何类似的动作学习。
那种身体技能上的学习会自然而然地熟能生巧，不需要我们去记忆和背诵。我们也许能说得出自己6岁时，在练习了几天后就能骑着自行车跑了，可是我们却说不清具体哪个动作技巧是在哪天学会的：掌握平衡、把握方向、踩脚踏板……这些能力在不知不觉中就提高了，而且突然就自动整合了起来，让我们能骑着自行车跑了，完全不需要去“复习”。
因此，认为记忆是均衡地分布在大脑中的理论就不成立了。大脑中应该有特定的、不同的部位，担当着构筑不同记忆的职责。
亨利·莫莱森的故事并没有到此结束。米尔纳的一名学生苏珊·科金（Suzanne Corkin）后来在麻省理工学院把这一研究项目继续了下去。通过整合横跨40多年的数百次会晤与研究，她证明莫莱森的确保有手术前的记忆：第二次世界大战、富兰克林·罗斯福总统、童年家园的具体格局，等等。科金博士告诉我：“我们把这种记忆称为‘要点记忆’，也就是说，他有这些记忆，可是他没有办法把这些记忆按时间顺序串联起来，给人一个完整的叙述。”
除了莫莱森，还有其他人也接受过类似位置的脑组织切除手术，针对这些患者的研究同样显示，他们手术前后的记忆能力有着相似的变化模式。没有了能正常运作的海马，人就没有办法构筑新的、有意识的记忆。他们在手术之前已经记得的名字、面容、数据、体验，术后几乎仍然全部记得。那些记忆一旦形成，就一定是被放在了什么别的地方，而不可能是在海马里。
根据科学家们的研究，唯一可能存放这些记忆的地方，应该是大脑最外面那层薄薄的外皮层，也叫新皮层。新皮层是存放意识的地方，这里就像一个构图复杂的“百衲被”，每一块布片都担负着特殊的任务，如图1-3所示。视觉“衲布片”在后脑勺附近；控制运动功能的“衲布片”在大脑的两侧，也就是耳朵附近；还有一块“衲布片”在左侧，负责语言的翻译与诠释；其近旁还有另一块负责语言的说与写。
图1-3 大脑新皮层的分工
新皮层中的脑组织，也就是大脑最“表层”的部位，是唯一能够借助自身所具备的多种“工具”再现记忆的部位。正是它，使得大脑能够重现“自传体记忆”带来的那种生动而丰富的五官感觉，比如，能够重现“ohio”这个词，以及“12”这个数字所串联起来的相关资讯。而形成“高中第一天”的记忆网络，或者说网络群，一定就在这层脑组织里，即使不是全部在此，至少也是大部分在此。在我的“第一天”记忆中，占主导地位的是红色头发、金丝眼镜、蓝绿色的墙面等视觉印象，以及嘈杂的大厅、砰然扣上的锁头、老师说话的声音等听觉印象。因此，这张网络中一定连带着很多位于视觉皮层以及听觉皮层的神经元。而你的“第一天”记忆中，有可能包括了学校食堂的气味、背上那重得要命的书包，因而也就连接到了那些负责感官的“衲布片”皮层。
我们可以通过这些“衲布片”的位置来准确定位各种记忆在大脑中的具体储存位置。也就是说，记忆并不存在于某个单独的地方，而是沿着大脑新皮层各个不同功能的区域分布其间。
大脑不但能找到这些记忆，而且能以如此快的速度将其再现，对绝大多数人来说，那只是眨眼间的事情，而且，那些记忆不但带有完整的情绪，还带着一层又一层的细节……这是无法轻易解释清楚的事情，没有人能说得明白大脑是怎么做到的。大脑这种最了不起的即时再现本领，倒是让我想到了这样一个图景：记忆就好像是已经“存档”的一个个视屏，脑神经一个点击，就能启动播放，再一个点击，则又放回去了。
其中的真相，不但比这更为奇特，而且更是非常有用。