重建記憶使其更牢固

我記得1967年春天見到H.M.，那時他大約40歲，我比他小16歲。我的導師漢斯-盧卡斯·圖伯帶他來到我在麻省理工學院心理學系圖書館對面的狹小辦公室。我記得H.M.瘦削、微笑、頗為英俊的臉龐，他和圖伯擠進門口，圖伯把我們介紹為“唐”和“亨利”，好像我們可能會成為好朋友一樣。我想我和亨利握手時稱呼他為“先生”，因為他已經是麻省理工學院的小名人了。圖伯向亨利保證，他會喜歡參加我的句子理解實驗，這是他擅長的，然後就離開了。

當我們爬上樓梯到測試室時，我從未想到這個安靜的人會成為我接下來半個世紀研究的主要焦點。我開啟門，讓亨利坐在我面前的一張木桌旁，陽光從我右側的大窗戶傾瀉而入房間。在我面前，我有兩個秒錶和一疊32張簡短的句子，這些句子打在三乘五的索引卡上。我啟動了錄音機，開始了我認為會是一個相當常規的實驗。

自1967年以來，亨利的姓名首字母已成為腦科學史上最著名的。(公眾直到2008年他去世後才知道他的全名，亨利·莫萊森。) 亨利成名始於大約13年前，當時他27歲，一位神經外科醫生切除了他中腦的一小部分，即海馬區。這次切除在很大程度上治癒了亨利危及生命的癲癇病，但有一個意想不到的副作用：在他餘生中，亨利再也無法以正常方式學習新資訊，這種情況徹底改變了對記憶和大腦的研究。

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在我之前，對亨利的研究幫助其他人闡明瞭海馬區在形成對新穎的、個人經歷的複雜記憶中的作用。我對亨利的研究表明，海馬區還透過基本上重新形成受損的記憶來幫助我們保留已建立的記憶。如果沒有這種修復，我們就會永遠忘記。

這個想法推翻了記憶退化是一種被動的、不可阻擋的過程的觀念。我們恢復舊記憶的機制似乎抵消了正常衰老過程中發生的一些回憶困難。大腦並沒有簡單地讓我們的過去碎片隨著時間流逝，而是積極參與修復受損的記憶。這些見解也解決了心理學研究中關於失憶症的一個百年謎團。直到現在，還沒有人清楚地理解為什麼失憶症患者（根據定義，他們難以學習腦損傷後遇到的資訊）通常在記住他們在損傷發生前多年學到的資訊時也存在問題。

“你是誰？”

在1987年的電影《落水姻緣》中，歌蒂·韓扮演的社交名媛從她的遊艇上摔下來撞到頭部，導致失憶，完全摧毀了她的身份。以失憶症為主題的電影情節通常會出現戲劇性的場景，在這些場景中，創傷會立即抹去角色的過去，但主人公仍然可以形成對新事實和經歷的記憶。這種情況純屬虛構。真正的失憶症患者難以學習新資訊，但（除了阿爾茨海默病病例）永遠不會失去他們所有的過去，無論是腦損傷、腦震盪、酒精中毒還是病毒感染引起的。

亨利在1953年手術後患上失憶症，手術切除了大腦中形成記憶的中心引擎。他記住新體驗的能力受到嚴重損害。短暫的中斷會抹去他對近期事件極其脆弱的記憶（他的情景記憶）。如果在你的實驗中，敲門聲把你叫走哪怕一分鐘，當你回來時，亨利可能會問：“你是誰？” 然後你需要重新介紹自己，並再次描述你想讓他繼續的任務。

亨利無法讓短暫的體驗留下深刻的印象。在記錄這種記憶缺陷時，我的導師和其他人確立了海馬區在形成新的長期記憶中的關鍵作用。然而，亨利對手術前學習的事件和事實的回憶起初看起來完全正常。他流利地發音日常詞彙，輕鬆地提出諸如“我們以前見過面嗎？”之類的問題，並清晰地回答關於他去哪裡上高中以及他在哪裡出生的問題。

在20世紀60年代，當時在麻省理工學院的心理學家韋恩·威克爾格倫提出，海馬區促進了大腦外部皮層（即新皮層）中永久記憶的產生。這些皮層記憶以神經元之間連線增強的形式存在。因此，新皮層類似於倉庫，而海馬體則像記憶的構建者，無論是情景記憶（例如我與亨利見面的記憶）還是事實記憶（語義記憶），例如一個詞的含義。這個想法在很大程度上源於對亨利的研究，是對早期思維的巨大修正。以前，研究人員認為海馬區是記憶的直接儲存庫。由於亨利的新皮層沒有受損，因此他在手術前儲存的單詞記憶完好無損是有道理的。

因此，在我見到亨利的那天，我假設他在我的句子理解測試中會表現良好。我指示亨利閱讀32個有歧義的句子。例如，句子“我只是不喜歡取悅推銷員”可能意味著“我不想要取悅推銷員”或“我不想要隨和的推銷員在身邊”。亨利的任務是儘快找到並描述每個句子的兩種含義。

亨利只發現了20%句子的兩種含義，而哈佛大學的學生毫不費力地識別出所有歧義。亨利開始描述也花了比大學生長10倍的時間——平均超過49秒。而且亨利的描述往往不完整、不準確且難以理解。例如，有一次亨利這樣解釋“我只是不喜歡取悅推銷員”的兩種含義：“這個人不喜歡那些取悅他的人。呃，他個人不喜歡他們，並且並且 [原文如此] 他個人不喜歡他們 [原文如此]，然後我想到了一個他會自己說的短語，他不喜歡，呃，取悅，就像 conglamo [原文如此]，所有取悅推銷員的人。”

當時，我不知道如何理解這些觀察結果。一系列令人困惑的問題湧上心頭，我只是後來才對它們進行分類和解決。為什麼亨利理解我的句子有困難？自1874年以來，神經學家一直認為，現在被稱為韋尼克區的皮層區域負責句子理解。然而，亨利的新皮層沒有受損。他的語無倫次也讓我感到困惑，因為新皮層的另一部分佈羅卡區被認為是創造語法句子的引擎。亨利說的“conglamo”是什麼意思——一個混合體？一個串聯？還是兩個詞的融合？

40歲時，亨利似乎太年輕了，不應該出現找詞困難，但他的詞彙記憶顯然出了問題。我只是不知道那是什麼。直到後來我才發現亨利受損的海馬區與他青春期學到的單詞記憶之間存在聯絡。

一種尼龍製成的緊韌體

1967年我從麻省理工學院獲得博士學位後，我成為加州大學洛杉磯分校的教授。對我來說，語言被證明是研究記憶的許多方面的有用方法，包括衰老對我們記住熟悉單詞的能力的影響。與因人而異的個人經歷記憶不同，我們都學習相同的單詞拼寫、含義和發音。年輕人單詞知識的統一性使我很容易確定衰老是否是老年人單詞記憶力下降的原因。

我在隨後的幾年裡的研究描繪了我們記住單詞方式中與年齡相關的特定變化。例如，在1990年，我的同事和我報告說，隨著年齡的增長，回憶起熟悉但很少使用的單詞的發音的能力系統地下降。當我們給人們一個定義，例如“一種尼龍製成的互鎖緊韌體”時，65歲及以上的成年人無法像18至20歲的成年人那樣經常或容易地想起“Velcro”這個詞。對於老年人來說，這個詞更常停留在他們的舌尖：他們知道這個詞的含義，通常是它的第一個語音（V）和音節數，但無法回憶起整個詞。

1998年，我的團隊發表了一項相關的發現：拼寫熟悉的但不規則書寫的單詞（如“rhythm”、“physicist”和“yacht”）的能力也會隨著年齡的增長而下降。在我們實驗中，60歲或以上的成年人比年輕人產生了更多可靠的拼寫錯誤。即使老年人意識到他們曾經毫不費力地拼寫“bicycle”，他們也再也記不住它拼寫的是“bicycle”、“bysicle”還是“bisykle”，直到他們在印刷品中再次遇到“bicycle”。

我們的發現表明，65歲以上的正常成年人在檢索幾十年前學到的詞彙資訊時會遇到輕微但可靠的困難，這些困難隨著年齡的增長而逐漸變得更加嚴重。起初，這些資訊會在延遲後浮現在腦海中，但隨著記憶隨著時間的推移變得更加脆弱，它往往變得無法檢索。在極端情況下，即使看到這個詞也無法讓人想起它的正確發音、拼寫和含義。（要了解哪些方面的記憶會隨著年齡的增長而衰退以及如何應對，請參閱下面的“記憶的青春之泉”。）

單擊或點選放大

舌尖現象和筆尖現象被認為是在新皮層中相關的神經連線退化時產生的。如果我們很少說、看或聽到“rhythm”的拼寫或“Velcro”的發音，我們對這些知識的表示就會隨著時間的推移而減弱。經常使用或最近接觸一個詞會加強這些連線並防止遺忘。老年人在理解、拼寫或回憶他們經常使用、聽到或寫的單詞方面沒有缺陷。

衰老的失憶症患者

當我調查正常衰老對單詞記憶的影響時，我回到了1967年關於亨利詞彙記憶的問題。我重新檢查了一份178頁的訪談記錄，這份記錄是1970年由當時在麻省理工學院的研究生威廉·馬斯倫-威爾遜錄製的。錄音顯示，44歲時，亨利在回憶很少使用的單詞時遇到了異常困難。亨利沒有用“更放鬆”來形容人，而是說他們“更輕鬆”。同樣，他把模型飛機說成是用“竹子”或“像木頭”而不是“輕木”製成的。這些錯誤一直困擾著我，因為我從未見過如此年輕的人出現這種失誤。就好像亨利的詞彙記憶正在經歷早衰一樣。

然後我想到一個主意。也許亨利的找詞問題反映了他無法重新學習他完全忘記的資訊。畢竟，他的根本缺陷是無法在他的皮層中表示新資訊。我推斷，亨利的海馬損傷可能阻止了他抵消伴隨正常衰老而來的退化。這種無能可能將老年人通常輕微的單詞檢索問題轉變為嚴重的障礙。

但到目前為止，我只有一些暗示表明亨利患有如此嚴重的記憶空白。為了確定亨利的記憶是否真的在異常衰退，我需要將他70歲出頭時的單詞知識與記憶正常的、在所有其他方面都與亨利相似的人進行比較。我還需要記錄亨利的詞彙記憶在他一生中的變化。異常記憶退化的證據可能首次解釋了為什麼大多數海馬區受損的人最終會忘記他們在損傷發生前學到的資訊。

當亨利71歲和73歲時，我請我的博士後研究員洛瑞·E·詹姆斯（現在是科羅拉多大學科羅拉多斯普林斯分校的心理學家）飛往波士頓，在麻省理工學院測試亨利的詞彙記憶。我想評估亨利定義單詞的能力，問題例如“‘squander’是什麼意思？”，並檢視他是否能分辨出哪些詞——例如“squander”——是真實的且有意義的，而不是編造的。我還希望評估亨利檢索單詞聲音的能力，目的是命名圖片中熟悉的物體和朗讀很少使用的單詞。最後，我很好奇亨利是否能回憶起不規則拼寫的單詞，例如“rhythm”。

詹姆斯和我建立了亨利在他生命早期幾乎肯定使用過的單詞集，這基於每個單詞通常被習得的年齡以及馬斯倫-威爾遜對亨利44歲時在談話中使用過的單詞的廣泛記錄。我們根據現有的人們使用它們的頻率統計資料將我們的單詞分為高頻或低頻。（我只討論我們對低頻詞的結果，因為亨利對常用詞的表現平平。）

測試亨利是容易的部分。我和我的妻子，波莫納學院的心理學家黛博拉·M·伯克，以及我們的同事隨後花了多年時間尋找71歲或73歲的記憶正常的健康個體，他們的教育程度、智力、職業和社會經濟背景與亨利相似。我們從加州大學洛杉磯分校認知和衰老實驗室、克萊蒙特記憶與衰老專案以及克萊蒙特學院文書或體力崗位退休人員的750多名老年參與者庫中挑選了我們的候選人。

最後，我們找到了26名合適的對照組個體。將亨利的結果與這些個體的結果進行比較，揭示了亨利詞彙記憶的巨大缺陷，正如我的同事和我在一系列論文中報告的那樣，這些論文最終在2009年達到頂峰。例如，在我們的單詞含義測試中，73歲且沒有腦損傷的人對問題“‘lentil’是什麼意思？”正確回答“一種豆類或豌豆”。另一方面，亨利告訴我們：“那是一個組合詞，在某種程度上，來自‘lent’和‘till’……（意思是）區域和時間。” 亨利產生了許多如此顯著的錯誤，並且比我們的比較物件產生了更少的正確定義，即使對於他在年輕時恰當使用的單詞也是如此。亨利也無法可靠地區分低頻詞和偽詞，例如“frendlihood”和“quintity”。相比之下，其他73歲的老人在同一測試中準確區分的比例為82%，而亨利自己在57歲時在該測試中的得分為86%。

當我們指示參與者大聲朗讀打在索引卡上的單詞時，亨利將“triage”誤讀為“triangle”，將“thimble”誤讀為“tim-… tim-BO-lee”，將“pedestrian”誤讀為“ped-AYE-ee-string”。亨利的閱讀錯誤遠遠多於我們後來測試的老年人。顯然，亨利不記得如何發音多音節詞，在這些詞中，音節重音模式和某些字母發音（例如，是否將“pedestrian”中的 e 發成長音或短音）等變數是不確定的。

名字裡有什麼？

亨利的問題在所謂的波士頓命名測試中同樣明顯。在這個測試中，人們應該識別線條畫中描繪的常見物體。如果受試者無法回憶起物體的名稱，實驗者會提供語音提示——例如，“它以‘tr’開頭”——然後是包含單詞本身的驗證問題：“你知道‘trellis’這個詞嗎？” 儘管亨利在年輕時已經熟悉目標名稱，但他正確命名的圖片比同齡人少，從語音提示中獲得的益處也比他們少，並且產生了更多涉及不正確語音的錯誤答案。例如，亨利稱蝸牛為“sidion”，表明他對這個熟悉單詞的語音記憶嚴重退化。

在我們的拼寫任務中，參與者聽到一個不規則拼寫的單詞，例如“bicycle”，並看到它拼寫時缺少一個字母，如“bic_cle”。他們被要求從兩個字母（“i”或“y”）中選擇一個來正確填寫空白。亨利為65%的單詞選擇了正確的字母，而我們的比較物件選擇了82%的單詞，這表明亨利對熟悉單詞的不規則拼寫方面的記憶廣泛消退。

接下來，我們記錄了亨利在40多歲到70多歲之間的衰退軌跡。透過將我們的結果與他人的結果進行比較，我們瞭解到亨利的詞彙記憶在多年來急劇惡化，從他50多歲開始。例如，在1983年由心理學家約翰·加布裡埃利、尼爾·科恩和蘇珊娜·科金（當時都在麻省理工學院）進行的一項研究中，57歲的亨利在區分低頻詞和偽詞方面表現出輕微但可靠的缺陷。73歲時，他在同一任務中表現出明顯更大的困難。同樣，根據科金在1984年的一項研究，亨利在54歲時命名圖片沒有問題。然而，在73歲時，亨利產生了戲劇性的單詞替換，例如用“compass”代替“protractor”，用迂迴的說法，例如用“ice clippers”代替“tongs”，以及新造詞，例如用“trake”代替“trellis”。

在單詞閱讀測試中，科金和她的研究生布拉德利·R·波斯特爾在1993年的一項研究中發現，67歲的亨利表現出輕微的缺陷。在我們的研究中，他對相同單詞的損失更加明顯。71歲時，他的單詞誤讀率為67%，而我們的對照組受試者的平均誤讀率為9%。僅僅兩年後，他對相同單詞的缺陷甚至更大，並且包括新型錯誤，例如片段遺漏錯誤——例如，將“affirmation”讀作“formation”。

記憶維護

心理學家幾十年來都知道，新皮層中的突觸連線會隨著年齡的增長而退化，因此我們儲存在那裡的記憶會變得越來越弱和碎片化。受影響最嚴重的記憶是我們很少回憶起的記憶。如果我們最近沒有思考、聽到或看到某些東西，那麼這些資訊是脆弱的——而且我們越老就越脆弱。

在亨利的50歲、60歲和70歲時，他回憶起他很少使用或遇到的單詞知識的困難變得越來越嚴重，而且他的衰退速度比同齡和背景的典型成年人快得多。因此，我們推斷，海馬複合體必須參與儲存舊記憶以及創造新記憶。正如建築商可以建造新結構或修復受損結構一樣，海馬體也可以創造新的記憶來取代隨著時間推移而退化或碎片化的記憶。

每當有人重新遇到被遺忘的單詞或過去個人軼事時，都可能發生這種重建。透過這種方式，最近的接觸和學習可以支撐破碎的記憶並降低損失率。在亨利的案例中，這種海馬體維護系統已經失效。亨利無法透過體驗和重新學習來恢復耗盡的記憶——導致了他的加速衰退。

為了支援這個理論，我們想確定其他患有失憶症和海馬區損傷的人是否最終會經歷對很少使用的資訊記憶的誇大或快於正常的退化。我們還想找出健康的成年老年人是否會在自然地重新遇到丟失的資訊時重新建立已經因衰老和缺乏使用而衰退的記憶。

從我作為老年人的個人經歷來看，我相信我們可以而且經常會修復碎片化的回憶。當我重讀我關於與亨利會面的故事時，我查看了我的未發表報告，那是實驗後不久寫的，以核對我們見面的日期。雖然我絕對確定我在1967年見到了亨利，但報告表明1966年是測試的時間，表明我們比我記得的早一年見面，這個事實我不會很快忘記！

然而，有些情景記憶是不可能核對和糾正的。當我重讀我對亨利和我爬樓梯到我們測試室的描述時，我突然想起亨利拿出了類似超大名片的東西，並開始給我講一個關於步槍的故事。我已經無法回憶起亨利步槍故事的具體細節，而且我無法重溫1966年的事件來更新我對它的記憶。結果，步槍故事的細節將進一步滑入遺忘，就像亨利自己的記憶對很少使用的單詞的含義、拼寫和發音方面所做的那樣。

記憶的青春之泉

像身體的其他部分一樣，大腦也會隨著年齡的增長而衰退。然而，科學表明了一些減輕損失的方法

首先，一點看法：並非所有方面的記憶都會衰退。老年人理解包含熟悉單詞的句子和重新學習被遺忘的資訊的能力與他們年輕時一樣，儘管速度稍慢。所有行為在老年人中都比年輕人慢一些——這種差異以千分之一秒來衡量。

在某些方面，認知功能甚至會隨著年齡的增長而提高。例如，詞彙量會持續擴充套件到80歲甚至更老。作為老年人，我們會自發地使用更多種類的單詞，並在標準化詞彙測試中獲得更高的分數。

老年人確實在學習舊詞的新用法和記住諸如電話號碼之類的事情以撥打電話時遇到更多麻煩。我們還會遇到令人沮喪的失誤，無法回憶起熟悉的、不規則單詞的拼寫，例如“rhythm”，以及發音——特別是地名和人名——這些是我們幾十年前學到的。

最近的研究，包括我自己的研究，表明老年人可以抵消這些變化。關鍵在於接觸。參與社交場合有助於保護許多與語言相關的記憶方面，以及其他方面。在與朋友見面之前，我們可以排練他們的名字，以避免忘記他們的尷尬。我們可以透過玩拼字遊戲等來保持我們的拼寫和單詞檢索技能，在這些遊戲中，我們鍛鍊這些技能，而不是從事看電視等被動活動。

我們可以透過繼續練習或演奏來防止專業知識領域的退化——例如，公開演講、下棋或彈鋼琴。更普遍地說，我們可以參與各種形式的終身學習。畢竟，學習和重新學習——恢復舊記憶——是海馬區讓我們所有人保持年輕的方式。——D.G.M.