轉載自《博爾赫斯與記憶:與人腦的邂逅》,作者:羅德里戈·奎安·基羅加。版權所有 © 2013,麻省理工學院。經出版社麻省理工學院出版社許可使用。請參閱之前關於著名的博爾赫斯故事《博聞強記的富內斯》的節選。
在加州大學洛杉磯分校 (UCLA) 開發的技術創新(主要與電極的設計有關)產生了記錄,使我們能夠看到人腦中單個神經元的活動。執行此類研究的獨特機會是我十年前作為斯隆研究員被吸引到加利福尼亞的主要原因之一。雖然我當然不是獨自完成這些研究的——與我合作的一些科學家包括我在加州理工學院的導師克里斯托夫·科赫和伊扎克·弗裡德,他是在加州大學洛杉磯分校建立這條研究路線的神經外科醫生之一——我將切換到第一人稱,並在不涉及太多技術細節的情況下描述我對人類海馬體神經元活動的研究。
基於海馬體與更高階視覺區域之間的聯絡(並遵循阿根廷的朋友和同事加布裡埃爾·克雷曼(現為哈佛大學教授)早期的研究成果),我開始尋找對視覺刺激的反應,特別是那些患者熟悉或相關的刺激。原因很簡單:原則上,人們期望更多神經元會對患者母親的影像做出反應,而不是對他們不認識的人的照片做出反應。最初的直覺被證明是正確的。例如,在一位碰巧是足球迷的患者中,我發現一個神經元對阿根廷球員迭戈·阿曼多·馬拉多納做出了反應;對於一位痴迷於《洛奇》電影的患者,我嘗試了該系列中的不同角色,直到我發現一個神經元在我們展示 T 先生的影像時會放電;在第三位患者中,一位喜歡觀看探索頻道紀錄片的患者,我發現了對動物圖片的反應。
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞事業 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
這些例子以及其他幾個顯示相似結果的例子清楚地表明,內側顳葉的神經元對視覺刺激做出反應。現在的問題是,神經元是對馬拉多納本人做出反應,還是對特定照片中的某些細節做出反應——例如,考慮到猴子視覺區域中存在對顏色做出反應的神經元,神經元可能對綠色草皮做出了反應,這是一種合理(但令人失望)的可能性。神經元也可能對阿根廷國家隊的顏色、馬拉多納姿勢暗示的動作或僅僅是對球做出反應。如何證明神經元是對人而不是對某些細節做出反應?非常簡單:我們展示馬拉多納的許多照片(在不同的環境中,具有不同的背景顏色,不同的姿勢,不同的服裝等),看看神經元是否對所有照片(換句話說,對馬拉多納的概念)做出相同的反應,還是僅對特定照片做出反應。我們發現它確實對概念做出了反應。
這些神經元中第一個(也是迄今為止最著名的)是對女演員詹妮弗·安妮斯頓的七張完全不同的影像做出反應,而對其他任何刺激(包括其他人、動物或地點)都沒有反應的神經元。當展示安妮斯頓的不同照片時,神經元會放電,但當展示其他名人(如科比·布萊恩特、朱莉婭·羅伯茨、奧普拉·溫弗瑞或帕梅拉·安德森)、地標(如金門大橋或埃菲爾鐵塔)或不同的動物時,神經元不會放電。來自同一患者的另一個神經元對悉尼歌劇院的不同影像做出了反應,而另一個神經元對比薩斜塔做出了反應。患者非常瞭解所有這些人和地標。
至此,海馬體中的神經元似乎編碼了概念,例如人或特定地點。為了提供更具說服力的證據,我們可以利用這些實驗是在人類受試者中進行的這一事實,並觀察神經元如何對引起反應的人或物體的名稱做出反應。[一項實驗表明] 一位患者海馬體中的一個神經元對女演員哈莉·貝瑞的不同照片和她的書面名字(但對其他名字沒有反應)做出了反應。在進行實驗時,哈莉·貝瑞正在宣傳她的電影之一《貓女》,並且即使她的臉不可見,神經元在展示她穿著戲服的照片時也會放電。總共,神經元對哈莉·貝瑞的四張不同照片、她的三張戲服照片、她的一張漫畫以及螢幕上拼出的她的名字做出了反應,但對其他人的五張漫畫、其他七個名字以及 78 張人物照片(包括卡梅隆·迪亞茲、阿諾德·施瓦辛格和亞當·桑德勒)、動物和地標沒有反應。