【遠流】科學少年雜誌-記憶密碼(第52期/2019年5月號)/ 科學少年編輯群 /大腦科學 記憶如何形成 失憶症 海馬迴
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記憶密碼
剛剛、昨天、上個月;美好的回憶、難過的心情、身體的動作,我們過去學習和經歷過的所有事,像是收藏在腦中奇妙的箱子裡,讓我們連結過去、現在與未來。
撰文/陳泓綸 企編/許雅筑、姚懿芯
鈴鈴鈴─鬧鐘響了,小明慢慢醒來,突然想起今天是檢查作業的日子,於是趕緊起床,把作業簿放進書包;出門前,小明回憶起昨天放學途中淋了一點雨,於是決定帶傘出門;放學回到家,媽媽請小明去買養樂多,他騎著腳踏車出門,經過以前曾絆倒他的水溝蓋,不由自主的心跳加快……。
我們的生活與記憶息息相關,有了記憶,小明才知道要帶作業簿和媽媽交代要買的東西。因為記得昨天下過雨,所以決定帶傘;因為記得騎腳踏車的動作,所以能騎車出門。但記憶看不到也摸不著,像是收藏在一個一個無形的箱子中,有時會跑出來提醒我們,有時卻怎麼都想不起來。為什麼會有記憶?我們又要怎麼記,才能記得又快又好?跟著《科學少年》一起來探索有如密碼一樣的記憶,讀完,請千萬別忘記!
記憶是什麼?
從古至今,人們一直對記憶很好奇,醫學發達之後,也漸漸確定了記憶存在我們的腦海中。但關於記憶的實驗研究,要到這100年來,科學家才開始藉由失憶症病人的案例,來探究大腦與記憶之間的祕密。
無法記得新事物的人
亨利.莫萊森生於1926年,從小深受癲癇之苦,這種病症是因為大腦中有些區塊不正常放電,導致身體不自主抽搐,甚至昏迷。因為癲癇已經嚴重影響他的生活,醫師決定切除亨利大腦中不正常的放電區域,包括內側前顳葉及部分海馬迴。手術過後的亨利幾乎不再發生癲癇,智力、心理狀態也很正常,但有一件令人驚訝的事:亨利對手術當天和前幾天發生的事完全沒印象,甚至無法記得數分鐘前發生的事,但更久以前的記憶卻不受影響。「每一天每一刻,似乎都是新的開始,沒有過去。」亨利這樣描述。
科學家開始對亨利進行研究。他們想知道亨利能不能學會新的技能,因此請亨利在紙上描繪星形輪廓,但不能直接看著紙面,只能看著鏡子裡反射的影像。雖然一開始描得歪七扭八,但經過幾天練習後,亨利便能描得很好。有趣的是,雖然亨利學會描星星這項技能,但醫生每次問他,他都不記得有做過這項練習。亨利也能畫出他家的所在樓層和各個房間的位置,而那間房子是他在手術之後才搬進去的。
亨利活到82歲逝世,在這之前,一直很熱心幫助科學家進行測試,讓人們得到很多寶貴的資訊。
彈琴與知識
其他還有不少失憶症患者,為記憶方面的科學研究帶來重大影響,克萊夫.威爾林和肯.科克倫是其中的例子。
克萊夫是多才多藝的音樂家。1985年,他47歲時腦部感染病毒,損傷海馬迴。他從此無法將任何新訊息保留10~20秒鐘以上,新樂章是學不會了,但他可以彈奏學過的舊樂章。克萊夫發病至今已經30多年,每天都要重新認識妻子,每過一片刻,就像是和她第一次見面。
肯在1981年發生嚴重車禍損傷大腦,摘除大部分的海馬迴。從此之後他無法描述事情發生的情景,卻保有知識和客觀事實,例如知道鐘乳石跟石筍的差異,也知道哥哥已結婚,但他不記得哥哥婚禮時的情況,也無法回憶起當時開心的情緒。
這些失憶症病患的人生可說是悲劇,但他們腦袋所提供的訊息影響了全世界的科學研究,讓人對記憶有更深的了解,例如海馬迴和記憶形成有關,而畫星星、彈琴的記憶並不儲存在海馬迴上。記憶有不同的保存期限,也有不同的類型。
記憶如何形成?
當腦袋把外界資訊收集進來,儲存為內部檔案,就形成記憶。不過這個過程並非一下子就完成,而必須經過許多程序,從大腦接受大 量訊息、進行過濾,再以短期的「工作記憶」進行處理,最後固定在腦中形成「長期記憶」。如此一來,即使我們長大了,也能回憶起小時候發生的事。......