似曾相识:
何谓记忆?
其实他大可以舒服地靠着椅背,为自己的成就感到骄傲。可惜这并不是他的作风。这位气质优雅的男人穿着条纹西装挺着腰杆站在他的书房里,身上搭配着的宽吊带和鲜红蓝点领结,使他这位有点年纪的聪明男人看起来像一个音乐家,或是20世纪50年代百老汇极盛时期的节目主持人。但是埃里克·坎德尔其实并不是艺人,而是当今世界上最重要的记忆研究学者。
这个位于13楼的房间虽然很朴素,却不会让人觉得不舒适,也没有任何夸张之处。架上摆着一些因经常使用而显得陈旧的专业书籍,其中有一部是他那早已经磨损的大开本巨著《神经科学原理》(Principles of Neural Science),那是他的成名作。窗台上放着他家人和已过世的同事的相片。透过浅色的窗户玻璃,望出去是曼哈顿区的北部,下面是河滨大道的车水马龙,穿过由灰暗水泥屋、木板屋和铁丝网构成的单调街景。七年前,坎德尔因为在记忆研究上的毕生贡献而获得了“诺贝尔生理学或医学奖”,他的成就充满了不可思议的启发性和新发现。他漫长工作生涯的后半段便是在这层楼里度过的。走廊左右两边塞满了东西的实验室看起来与世界各地的实验室没什么两样。然而,别被这不起眼的室内布置蒙骗了,哥伦比亚大学的霍华德·休斯医学研究中心(Howard Hughes Medical Center)是全球脑部研究重镇。而一手撑起这一切的这个人虽然已77岁,却不是个只沉溺于古怪想法的退休教授或冥顽的史前化石。相反,坎德尔仍然位居研究的主导地位,像个具有无上权力的君王一般,带领着大批勤快机灵的研究团队。
世界究竟是由原子还是历史构成的,答案见仁见智。埃里克·理查德·坎德尔(Eric Richard Kandel)的历史开始于希特勒进军奥地利。1938年11月7日这一天,过9岁生日的小埃里克得到的生日礼物是一台蓝色的遥控汽车。他的父亲是维也纳的犹太玩具商,而能拥有这辆汽车让埃里克感到无比骄傲。两天后的晚上,房门外忽然传来巨大的捶打声:水晶之夜;反犹太主义在维也纳爆发,情况比大德意志帝国的任何地方都要惨烈。埃里克的母亲和她的两个儿子必须离开住所,父亲被强行带走,受到审讯和羞辱,十天后才重新回到家人的怀抱。坎德尔一家人遭到纳粹政权的刁难和欺压长达一年之久,他们被洗劫、驱逐和没收财物,父亲失去了工作,埃里克也失去了所有的朋友。在维也纳以色列宗教团体的帮助下,这一家人活了下来。1939年4月,两个儿子出境并抵达美国,父母也随后与他们会合。这些幸存的犹太人有个座右铭:“永不忘记!”这个座右铭无时无刻不伴随着埃里克。他的父母在纽约落脚的过程十分艰难,而埃里克却很快就适应了新环境。他进入纽约弗来布什区(Flatbush)的正统犹太小学(传统的犹太精英学校),接着又进入位于布鲁克林区著名的伊拉斯谟斯霍尔高中(Erasmus Hall High school)。在从1400名申请者中只取两名的激烈竞争下,他获得其中一个以奖学金就读哈佛大学的机会。他在那里认识了出身自精神分析学世家的安娜·克里斯(Anna Kris)。他爱上了安娜,却更醉心于精神分析,并称之为“最迷人的科学”,“充满想象力、无远弗届而又有经验作为基础”的科学。坎德尔潜心阅读弗洛伊德的著作,并发现了那“唯一能理解心灵的基础”。为了成为精神分析师,他必须学习医学。他叹了一口气说,那真是“一门无聊得难以形容的学科”。1955年的秋天,他坐在哥伦比亚大学哈利·格伦费斯特(Harry Grundfest)的会谈室里,向这位面露讶异表情的神经生理学家解释他未来的研究计划:“我想要找出弗洛伊德所谓的本我、自我和超我于人类脑中所在的位置。”
回想起来,现在的他自己也笑了。他那三声单调、低沉、吸入式的笑声听起来不像是人类发出来的,反而像是犀鸟求偶时的诱叫声。他以一种混杂了维也纳的魅力、犹太人的幽默和美国式的漫不经心的迷人方式,讲述着自己如何从一个只会做梦的人转变成严肃认真的科学家。按照格伦费斯特的指示,坎德尔每次只能研究单一的脑细胞,而且所选择的动物必须具有简单的生物构造,这样才能进行清楚的实验。毕竟,弗洛伊德刚开始也是一名神经生物学家,并试着以神经元原理作为基础来发展他“精神设备”的理论。现在,坎德尔要冒险尝试弗洛伊德当年因知识不足而无法完成的事。在接下来的20年中,他与俗称海蛞蝓的“海兔”相处的时间超过了与他妻子相处的时间。当这名未来的脑部学者首次对一只淡水螯虾的神经细胞进行微电极测试时,就已经感到欣喜若狂了。直到今天我们仍然感受得到他当时的兴奋之情。他张开双臂,用洪亮而高亢的声音说:“我听到了我那只螯虾深沉、隐蔽的思想!”不过,海蛞蝓在许多方面甚至比螯虾更为惊人。“它巨大、骄傲、迷人且聪明。”它是一种构造简单而清楚的动物,相较于人类的1000亿个神经细胞,它的脑中只有两万个。这些细胞中有的是哺乳动物神经细胞的50倍大,甚至可用肉眼辨认出。坎德尔带着极大的热情,一股脑儿地投入了工作。
他兴奋讲述着草创时期的种种刺激过程:有如“埃里克”梦游仙境一般;那是一个没有什么比脑部研究更让人兴奋的世界,就像对一块陌生的大陆进行测量与绘图,或是像17世纪的天体物理学或文艺复兴时期的探险旅行一样。在20世纪五六十年代,脑部研究可以说是到一个几乎陌生的国度旅行。而从观察海蛞蝓的神经细胞到能够解释人类的感觉、思想和行为的旅程,则似乎是遥不可及。不过坎德尔却很乐观。他认为不管是海蛞蝓还是人,细胞的构成物质在生物化学上可说是大致相同的。有没有可能是:以学习和记忆为基础的细胞机制也在演化过程中保存了下来,因此它们在所有生物身上都以类似的方式作用着?坎德尔对海蛞蝓的尾部施以轻微电击,刺激鳃的反射作用,并观察神经细胞的反应;他发现神经细胞会发生变化。他也很快看出,有些海蛞蝓已熟悉的过程(即短期记忆里的“学习经验”)会提高神经元突触的可塑性:它们会膨胀延伸。他所写的首批关于海蛞蝓“学习模拟行为”的论文让同事们都跌破了眼镜。他露出微笑,就像一个兴奋的孩子知道自己的戏法成功了一样。“那些哺乳动物沙文主义者不知道该怎么看这件事,他们原本以为这样的尝试只能够发生在哺乳动物身上。”
坎德尔勇于尝试的这个领域,对记忆的探究,几乎大得看不到边际。到底什么是“记忆”和“回忆”呢?要解答这个问题并不容易。记忆难道不就像是我们的“身份”一样吗?若是没有了回忆,我们会是什么呢?我们不仅将没有了生平记录,更将没有生活,特别是有意识的生活。“理解”意味着把一件事跟另一件我们所知道的事联结起来,而我们只能“知道”被我们储存起来的事情。你要理解一个句子,一方面必须理解或重新认出每个字,另一方面得看出整个句子的意指(Bedeutung),也就是它的意义(Sinn)。而如果你记得以前读过的句子(不必每个字,但至少是它们主要的意思),将会有很大的帮助。我刻意把“意指”标为粗体,因为它说明了一件极为重要的事:我们(在一般的情况下)并不储存字词或句子于我们的脑部,而是储存像“对个人而言最重要的”东西,也就是事物对于我们个人的意义。不仅字词如此,其他一切事物也是这样。极少有人能光凭记忆就画出熟悉的脸孔,就算是天才艺术家也办不到。当我想到儿时挚爱的祖父时,眼前会出现他的画面,而且只有一些经过筛选的、感触很深的、短暂的片断景象。这些是印象,而不是很长的影片。当我试图回想我的房子时,眼前绝对不会同时浮现所有房间,而总是个别的房间或它们的局部。
我们该如何解释这些“曝光效果很差”的影片片断呢?信息是如何被转换成意义的?谁来决定该选择哪些信息呢?为什么我还知道小学时管理员的那只狗叫什么名字,却忘记在我和我太太认识的周年纪念日当天打电话给她呢?虽然我当然知道是哪一天,而且相对于我太太对我的重要性和意义,那条狗根本不值得一提。而我究竟又为什么偏偏会突然拿这条我在过去32年内从未想过的狗来作为例子呢?这样看来,回忆似乎是很难支配的。它就像灵光一现,我们无法随意控制它,甚至不能刻意忘掉它!能让某个画面从遗忘里释放出来且浮现在意识里的这个“记忆的不知名力量”是什么?我的记忆里有多少是有意识的,又有多少是无意识的呢?是谁或是什么东西在操控着这个开关,让“有意识的知道”进入“遗忘”的大箱子中?而又是谁偶尔会从里头拿出一两个东西来呢?例如,在暌违12年后,我再度在柏林地铁隧道里识别出那独一无二的气味,其实我并没有料到那个气味曾经引起我的注意,而且这么看来我还挺喜欢它的呢!我究竟是那个正在回忆的同一个人,抑或是记忆有个不受支配的“自己的生命”?我真的是记忆的主体吗?或者说,我其实更像是我自己记忆的客体?
我们的脑部储存的是意义,而不是像一个档案室或只读光盘(CD-ROM)储存的资料,这使得研究记忆的工作变得非常艰难。当然,所有记忆的历程总有一天会被脑部研究以基因、化学和电生理学的角度描写出来,但是我们是否了解它们呢?就算我们知道某些分子的交互作用,关于“人类的记忆”,我们又知道些什么呢?看来,记忆研究造成的哲学家和心理学家的失业情况,还远不如感觉或无意识研究来得严重。
当我们在回忆某件事的时候,想到的是思考和感觉在脑中留下来的痕迹;而我们再一次思考或感觉它,差不多就像回到第一次的情况。唯一的例外是一小群所谓的“学者症候群患者”(Savants)。那是在某些领域有惊人记忆力的人,例如金·皮克(Kim Peek)。他是电影《雨人》(Rainman)中达斯汀·霍夫曼(Dustin Hoffman)饰演的那位罹患“学者症候群”的自闭症患者的原形。金住在盐湖城,能一字不漏地记住12000本书的内容,还能不假思索地说出任何一个日期是礼拜几。不过他付出的代价也很高。金五十多岁了,却还是和父亲同住,无法独立穿衣服,甚至不会煎荷包蛋或做三明治。有些记忆研究专家在这些“学者症候群患者”身上看到了一扇透视人类脑部的窗户。只可惜看到的依然是难解之谜。由于大部分“学者症候群患者”的某些脑部功能已经失效或退化了,因此它们补偿这些不足的方式就是另外选择别的转换电路,而这些转换电路有时能够表现出不可思议的效能。不过,为什么像斯蒂芬·威尔夏(Stephen Wiltshire)那样的“学者症候群患者”能够在飞行罗马上空45分钟后,光凭记忆就画下所有的房子和窗户?为什么他记得的不是意义(也就是“印象”),而是信息资料呢?对此科学界目前仍没有答案。
我们不是“学者症候群患者”,会忘记那么多经历过的事,当然也有好处。回忆能美化生活,但是只有“遗忘”才能让生活过得下去。问题是,回忆和遗忘究竟是如何发生的呢?现在的脑部学者将记忆区分成陈述性(明确表达的)记忆和非陈述性(隐藏的)记忆,完全符合意识和潜意识的区别。陈述性记忆有意识地将所经历过和思考过的召唤出来,而且我们可以谈论回忆起的内容。非陈述性记忆是我们在不注意或不知情的情况下储存的事物,比如柏林地铁的气味。这两种记忆类型都可以再往下分类,大致就像有许多不同的“自我”或是无意识的类型一样。陈述性记忆是由三种不同的成分组成的,即事件(或称情境)记忆、事实记忆和熟悉记忆。事件记忆伴随我们度过有意识的日常生活。我每天值得纪念的事、让我感动或关心的事,都会归到事件记忆。在所有记忆类型里,事件记忆最能决定我的自我理解以及自我认同。就像作家马克斯·弗里施(Max Frisch)所说的,我们“创造一个生平故事,然后将这个生平故事视为我们的一生”。
无法在我的人生电影中与我同为主角的,或者和其他我觉得重要的人物同为配角的,都被归到事实记忆。我现在写下的关于记忆的内容,就是出自这个事实记忆,而且可能也正从书中进入读者您的事实记忆里。我的食谱、户头号码、定期搭乘的火车班次以及关于世界所知的一切都储存在这里。不过,这个记忆的运作也并不是没有先决条件的。为了能在我的生活里辨认出这些事物,我必须知道“自己知道它们”这件事。而这个任务便由“熟悉记忆”完成。“熟悉记忆”能告诉我自己对某件事物是否感到熟悉,而一般来说它并不需要很长的时间来审查。这个记忆显然是以轻松而自动的方式运作的:我知道我是否知晓某事,而极少有让我感到不确定的例外状况发生。“熟悉记忆”在其自动机制下的运作状况与非描述性记忆非常类似;非描述性记忆包括所有剩余的“直觉记忆”,而“意识”的重要性极微小,就像我前一章曾提到的在键盘上“熟知位置”的手指以及在回家的路上“熟知路径”的双脚,显然它们在记忆正确按键和正确路线方面表现出的能力出奇的好,而且并不需要工作速度变慢(或受酒精影响)的“意识”太多的协助。一个老练的驾车手能“自动”挂挡并“直觉地”分析交通状况;一名优秀的足球前锋于比赛时不必考虑太久,就能在半秒内决定该把球踢往何处,而守门员也能如“反射动作”般将手臂举起。以上都有我们潜意识的非描述性记忆参与其中。
然而,最神秘的问题中还包含记忆的第二个决定因素。因为记忆不仅根据我知道和不知道的事物来区分,它还根据重要和不重要来区分。我们从来不太可能察觉一个房间内的所有物品,但是只要有任何物品的状态异于往常,通常就会立刻被我们察觉。显然对我们来说,新的和不寻常的事物特别重要。而只有被视为够重要的,才会被刻意储存起来。但是,谁来决定这个重要性呢?显然这个重要性有个意识的或无意识的源头。也就是说,我们很难真的如前述的清楚划分描述性记忆和非描述性记忆。虽然脑部学者在结构划分上的看法一致,但这个结构却是非常理论性的。事实上,当我们更清楚地观察时会发现,所有这些简单的区分都非常含糊而空泛。严格地说,它们也根本不是源自脑部研究本身,而是从心理学来的。它的真理值和弗洛伊德的本我、自我和超我理论差不多。它们虽然都是实用且颇为合理的划分,却没有稳固的基础。理由很简单:脑中并不存在一个地方,一个设有名为“记忆”的硬盘的地方,可供我们书写,而且其个别的内存还能负责特定的功能。“短期记忆”的区域就像“长期记忆”的区域一样不存在,而描述性记忆和非描述性记忆也没有可目测的位置。在生理学的层面上,脑部学者几乎完全是在黑暗中摸索着。
然而,倘若记忆真的没有一个位置,那么坎德尔如何能研究海蛞蝓的“短期记忆”,并观察其突触在学习时膨胀延伸的状况呢?答案是:坎德尔所研究的生化机制可以在许多不同的神经细胞上看到。我们只需要找出哪些神经元负责身体的什么功能,就能进行对应的实验。坎德尔最重要的成就是指出了“经验”在脑中留下的痕迹,也就是发生改变的突触。突触在形态上的可塑性使经验得以短暂储存起来。而事实上,所有动物的突触都依照其经验在有限的范围内不断被改造。当然,神经细胞无法学习所有的事情,因为它们的灵活度是有限的。坎德尔会成为诺贝尔奖的候选人,是因为他指出海蛞蝓的实验也可以应用在老鼠身上。20世纪80年代,他发现了一种名为CREB的蛋白质。脑部神经细胞中的CREB一旦被释放,突触之间联结的数量就会增加。坎德尔发现,突触在短期记忆上是更有效率的,而长期记忆的产生却不是经由突触内部品质的改善,而是透过CREB引起的突触之间联结数的增加。这个发现为坎德尔带来了关键性的突破,它是关于“长期记忆的形成”第一个具有讨论价值的理论。2000年,他与瑞典人阿尔维德·卡尔森(Arvid Carlsson)以及美国人保罗·葛林加德(Paul Greengard)共同得奖。卡尔森的成就在于对帕金森氏症的认识和抑制提供了重要基础。葛林加德则发现了蛋白质如何作为传导物质来改变脑中的细胞反应,这对于坎德尔研究长期记忆的工作也正是个重要的基础。
坎德尔知道自己“只在长期记忆的表面”隔靴搔痒而已;虽然是第一人,却肯定不是最后完结之人;尚未解答的问题当然还有很多。他的实验着重于老鼠的海马体。海马体主要负责空间的方向感。当老鼠学习在迷宫里寻找正确的路时,海马体中会出现前述的CREB蛋白质释放过程。虽然我们也能在其他脑区里观察到相同的生化过程,但是就目前所知,它们与学习和记忆完全无关。CREB在神经细胞内的历程在说明长期记忆的产生时虽然是个必要的解释,却显然不是充分的解释。如果我们把记忆拿来和较高等的数学系统做比较,那么脑部学者可以算是才刚开始试着了解什么是数字而已。
我们的脑部如何储存印象、区分重要和不重要的事物,以及区分所依据的理由等,这一切都仍是个谜。为了能完全有意识地回忆起某事,并独立将它从记忆的抽屉中拉出来,我显然必须能够用“语言”来记起这个经历。而这个经历虽然不需要像背诵出来的诗句般一字不漏,却必须是我们能够反省的;就我们所知,一种完全脱离语言的反省对人类的脑部来说是不可能的。但是如果我们所知的一切都和语言有关,那么语言这个出类拔萃的认知媒介究竟是什么呢?它是否给了我们一张进入真理的特别通行证?它能将世界的客观知识传达给我们吗?
水晶之夜(Reichskristallnacht),又译为“碎玻璃之夜”。指发生于1938年11月9日至10日凌晨,纳粹与党卫队袭击全德境内犹太人的事件。此事件被视为有组织的屠杀犹太人的开始。
CREB中文译名为“环磷腺苷效应元件结合蛋白”。