遺傳記憶:我們如何知道我們從未學過的東西

52年前,我遇到了我的第一個學者症患者,從那時起,我就對這種非凡的狀況著迷。在我見過的眾多學者症患者中,最引人注目和始終如一的事情之一是,他們顯然知道他們從未學過的東西。

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本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


52年前,我遇到了我的第一個學者症患者,從那時起,我就對這種非凡的狀況著迷。在我見過的眾多學者症患者中,最引人注目和始終如一的事情之一是,他們顯然知道他們從未學過的東西。

萊斯利·萊姆克是一位音樂大師,儘管他一生中從未上過音樂課。就像一個世紀前的“盲人湯姆”·威金斯一樣,他的音樂天賦在嬰兒時期就如此早期和自發地爆發出來,以至於不可能透過學習獲得。它是“出廠預裝”的。在這兩種情況下,專業音樂家都見證並證實,萊姆克和威金斯不知何故,即使在沒有正規訓練的情況下,也天生能夠訪問所謂的音樂“規則”或龐大的語法。

1988年《芝加哥論壇報》週日雜誌上刊登的萊斯利·萊姆克和作者的合影。


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阿隆佐·克萊蒙斯一生中從未上過藝術課。在他還是嬰兒時,頭部受傷後,他開始用手邊的任何東西——Crisco 或任何東西——進行雕塑,現在他是一位著名的雕塑家,只需看一眼動物本身,就能在一個小時或更短的時間內用粘土塑造出任何動物的完美標本——每塊肌肉和肌腱都完美地定位。他沒有接受過正規訓練。

為了解釋學者症患者,他們在沒有任何正規訓練的情況下,在存在嚴重殘疾的情況下,天生就能掌握藝術、數學、音樂甚至語言的龐大語法和規則,“遺傳記憶”,在我看來,必須與更常見的認知/語義記憶和程式/習慣記憶迴路一起存在。

簡而言之,遺傳記憶是複雜的技能和實際的精深知識,與其他更典型和普遍接受的身體和行為特徵一起遺傳。在學者症患者中,音樂、藝術或數學“晶片”是出廠預裝的。除了上面提到的例子外,我在我的書《天才之島:自閉症、後天性和突發性學者症患者的豐富心靈》中描述了其他案例

遺傳記憶並非一個全新的概念。1940 年,A.A. 布里爾引用了威廉·卡彭特博士的話,他在將數學神童澤拉·科爾本的計算能力與莫扎特對音樂創作的掌握程度進行比較時,寫下了以下內容

“在上述每種情況下,我們都有一個特殊的例子,即擁有對某些精神活動的非凡先天才能,這種才能在很早的時候就表現出來,以至於排除了它可能是透過個人經驗獲得的觀念。對於這種先天天賦,我們稱之為直覺:幾乎可以肯定的是,就像低等動物的本能一樣,它們是體現在表現出這些天賦的個體的有機體中的體質傾向的表達。”

卡爾·榮格使用“集體無意識”一詞來定義他對遺傳特徵、直覺和過去集體智慧的更廣泛的概念。

懷爾德·彭菲爾德在他 1978 年的開創性著作《心靈的奧秘》中也提到了三種類型的記憶。“動物,”他寫道,“尤其顯示出可能被稱為種族記憶的東西”(這將等同於遺傳記憶)。他將第二種型別的記憶列為與“條件反射”相關的記憶,第三種類型為“經驗性”記憶。後兩種型別將與通常應用於“習慣或程式性”記憶和“認知或語義”記憶的術語一致。

邁克爾·加扎尼加在他的 1998 年著作《心靈的過去》中寫道

“嬰兒不會學習三角學,但卻知道;不會學習如何區分圖形和背景,但卻知道;不需要學習,但卻知道,當一個有質量的物體撞擊另一個物體時,它會移動該物體……龐大的人類大腦皮層充滿了專門的系統,隨時準備、願意並且能夠用於特定的任務。而且,大腦是在嚴格的基因控制下構建的……一旦大腦構建完成,它就開始表達它所知道的東西,它從工廠帶來的東西。大腦是滿載而來的。內建並處於活動狀態的特殊裝置的數量令人震驚。從感知現象到直覺物理學再到社交交流規則,一切都隨大腦而來。這些東西不是學來的;它們是天生就結構化的。每個裝置都解決一個不同的問題……我們用於完成我們所做的事情的大量裝置都是出廠預裝的;當我們知道一個動作時,這些裝置已經執行了它。”

史蒂芬·平克的 2003 年著作《白板:對人性的現代否定》駁斥了人類發展的“白板”理論。布賴恩·巴特沃斯在他的 1999 年著作《計數是什麼:每個大腦如何為數學而生》中指出,嬰兒具有許多專門的先天能力,包括數字能力,他將其歸因於 30,000 年前祖先的人類基因組中編碼的“數字模組”。

來自美國國家心臟研究所的馬歇爾·尼倫伯格在 1968 年發表在 JAMA 上一篇題為“遺傳記憶”的文章中,提供了對這種先天知識的實際 DNA/RNA 機制的見解。

無論是稱為遺傳記憶、祖先記憶還是種族記憶,還是直覺或先天天賦,遺傳傳遞精深知識(遠超本能)的概念對於解釋學者症天才如何能夠知道他們從未學過的東西是必要的。

我們傾向於認為我們出生時就帶著一臺精美而複雜的有機機械(“硬體”),我們稱之為大腦,以及一個巨大但空白的硬碟驅動器(記憶體)。人們普遍認為,我們成為什麼樣的人,是我們不斷學習和生活經驗的積累和最終結果,這些經驗被一個接一個地新增到記憶中。但是,學者症天才顯然已經預先程式設計了大量的先天技能——以及他們專業領域的知識——可以說,這是出廠預裝的“軟體”——這解釋了為什麼學者症患者在面對通常巨大的認知和其他學習障礙時,天生就表現出非凡的能力。這是一個值得更多探索和研究的記憶功能領域。

事實上,最近“後天性學者症患者”或“意外天才”的案例讓我相信,我們所有人都有這種出廠預裝的軟體。我在 8 月份的《大眾科學》雜誌上以“意外天才”為題詳細討論了其中一些案例。簡而言之,某些人在頭部受傷或疾病後,表現出爆發性的,有時甚至是驚人的音樂、藝術或數學能力,這種能力一直處於休眠狀態,直到透過招募仍然完整且未受傷的大腦區域,重新連線到新招募的區域,並釋放其中包含的先前潛在的能力才得以釋放。

最後,動物王國提供了大量超出身體特徵的複雜遺傳能力的例子。帝王蝶每年都要進行 2,500 英里的旅程,從加拿大到一個位於墨西哥的小塊土地上過冬。春天,它們開始漫長的北返之旅,但這需要三代才能完成。因此,沒有一隻返回的蝴蝶曾經飛過整個路線。它們如何“知道”它們從未學過的路線?這必須是一種遺傳的類似 GPS 的軟體,而不是學來的路線。

鳴禽,如麻雀、畫眉和鶯,透過聆聽其他同類來學習它們的歌曲。相比之下,霸鶲及其親屬等亞鳴禽物種繼承了它們所需的所有遺傳指令,用於這些複雜的詠歎調。即使在隔音隔離中飼養,亞鳴禽也能發出其物種的通常叫聲,而無需正規訓練或學習。動物王國中還有更多複雜的特徵、行為和技能是遺傳和天生的例子。我們稱這些為動物的本能,但我們尚未將這個概念應用於人類複雜的遺傳技能和知識。

有些人會爭辯說,學者症天才遺傳的是“傾向”或支架,學習可以在此基礎上異常迅速地應用,而不是知識本身,並且像鳴禽物種一樣,他們向他人學習。我的立場是,學者症天才是一個令人信服的例子,證明亞鳴禽遺傳了先於學習的實際指令和知識。這並不是說這種遺傳技能(先天)不能被培養、增強和改進(後天)。它們可以被培養、增強和改進。但我同意威廉·卡彭特博士的觀點,即學者症患者表現出“對某些精神活動的先天才能,這種才能在很早的時候就表現出來,以至於排除了它可能是透過個人經驗獲得的觀念”。

我稱之為遺傳記憶,我提出它存在於我們所有人身上。挑戰是如何在不干擾的情況下,在沒有腦損傷或類似事件的情況下,挖掘這種休眠的能力。

達羅德·特雷弗特博士於 1962 年遇到了他的第一個學者症患者,從那時起,他就一直對這些非凡的人身上看到的壯觀的“天才之島”著迷。他的作品曾多次發表在《大眾科學》和 MIND 的文章中,以及兩本書中:《非凡的人:理解學者綜合症》(2006 年)和《天才之島:自閉症、後天性和突發性學者症患者的豐富心靈》(2010 年)。他還維護著一個國際上受人尊敬的學者綜合症、自閉症和相關疾病網站,網址為www.savantsyndrome.com,由威斯康星州醫學會託管。

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