习惯化还可以消除不合适或过度的防御性反应。下面这则寓言说明了这一点（先给伊索先生道个歉）：
一只从没见过乌龟的狐狸，第一次在森林里遇到一只乌龟时，它害怕得要死。第二次见到这只乌龟时，它仍旧很慌乱，但已经不像第一次那么严重了。到第三次看到这只乌龟时，它胆子变得很大，走上前去和乌龟开展了一段亲切的交流。
消除无用反应可以让动物的行为更有目的性。未成熟的动物常常对各种非威胁性刺激表现出逃跑反应。一旦习惯了这些刺激，它们就能够去关注那些新异的，或是与快乐或危险相联结的刺激。因此，习惯化对于知觉的组织很重要。
习惯化不限于逃跑反应：性反应的频率也会通过习惯化而降低。一只雄鼠在能够自由接近一只处于交配期的雌鼠后，会在一两小时内与它交配六七次；但在之后的30分钟或更长时间里，雄鼠就不会再对性活动表示出兴趣。这种性行为的习惯化并非疲劳所致。一只看上去已经失去兴致的雄鼠，如果遇到一只新的雌鼠，就会迅速重新开始交配行为。
习惯化作为一种简单易行的检测识别熟悉物体的方法，用在对婴儿的视知觉和记忆的发展研究中非常有效。婴儿对一幅新图像做出的典型反应是瞳孔扩大、心率和呼吸频率增加。如果重复显示同一幅图像，他们就会停止对它做出反应。因此，向一个婴儿反复展示一个圆圈，他就会忽视它。但如果接着向他展示一个方块，他的瞳孔就会再次扩大，并伴有心率和呼吸频率增加，这表示他能够区分这两幅图像。
我通过向连着R2细胞的轴突束施加一个微弱的电刺激、接着重复这一刺激10次来模拟习惯化。我发现细胞响应刺激而发出的动作电位会随着重复逐渐降低。到第10次刺激时，反应强度只有初始值的二十分之一，正如一只动物的行为反应随着中性刺激的重复出现而降低一样（图11-2）。我将上述过程称作同突触抑制：抑制指的是突触反应的降低，同突触指的是抑制发生在受到刺激的同一条神经通路上。停止刺激10到15分钟后，我再次施加刺激，发现细胞的反应强度几乎又回到了初始值。我将这一过程称作从同突触抑制中恢复。
敏感化就是习惯化的镜像。与训练一只动物忽略一个刺激不同的是，敏感化是一种习得性恐惧：它训练动物受到一个威胁性刺激后，要对几乎任何刺激都注意并做出比以往更强的反应。因此，对一只动物的足部施加一次电击后，这只动物会对钟声、铃声或轻抚都做出夸张的退缩和逃跑反应。
和习惯化一样，敏感化在人类中也很常见。听到一声枪响之后，一个人就会在听到铃声或感到有人碰他肩膀时，做出夸张的反应。康拉德·洛伦兹详述了这一习得的警觉反应即使对简单动物都具有生存价值：“一条刚刚躲过了乌鸫捕食的蚯蚓……当然应该对类似的刺激有一个相当低的反应阈值，因为它很确定那只鸟在接下来几秒钟里仍然离得很近。”
与之前的习惯化实验一样，我通过向连着R2细胞的同一条神经通路施加微弱刺激来模拟敏感化。我刺激它一到两次以诱发一个突触电位，作为细胞反应性的基线度量。接着我向连着R2细胞的另一条通路连续施加5个更强的刺激（模仿的是不愉快或有害刺激）。在我呈现了更强的刺激之后，细胞对第一条通路上的刺激的突触反应显著增强了，这意味着那条通路的突触连接增强了。这一增强的反应持续时间可以长达30分钟。我将上述过程称作异突触易化：易化指的是突触连接强度增强了，异突触则指的是对第一条通路的轴突刺激的增强反应是由另一条通路的强刺激引起的（图11-2）。细胞对第一条通路的增强反应完全取决于另一条通路上刺激的增强，而与任何强和弱刺激的配对无关。因此它类似于行为的敏感化，是一种非联结形式的学习。
最后，我尝试模拟的是厌恶性经典条件作用。这一形式的经典条件作用训练动物将一个不愉快的刺激（如电击）和一个原本不引发反应的刺激进行联结。中性刺激必须总是出现在厌恶性刺激之前，这样前者的出现才会让动物预测到后者会出现。比如，巴甫洛夫将施加于狗爪的电击作为厌恶性刺激。电击造成动物抬起并缩回它的腿，这是一个恐惧反应。巴甫洛夫发现，在他尝试把电击和铃声进行若干次配对之后——先摇铃然后施加电击——只要铃响狗就会缩腿，即便随后并没有电击出现。因此，厌恶性经典条件作用是习得性恐惧的一种联结形式（图11-2）。
厌恶性经典条件作用与敏感化的相似之处是，一条感觉通路的活动增强了另一条的活动，但两者在两方面存在差异。第一，在经典条件作用中，联结是由快速相继出现的两个刺激配对形成的。第二，经典条件作用只增强动物对中性刺激的防御性反应，而不像敏感化那样会使它们对环境中各种刺激的反应都有所加强。
因此，在我对海兔的厌恶性经典条件作用实验中，我将一条神经通路上的弱刺激与另一条神经通路上的强刺激反复配对。先出现的弱刺激是对即将出现的强刺激的预警。两个刺激的配对大大增强了细胞对弱刺激的反应，而且这一增强的反应远远大于敏感化实验中细胞对弱刺激的增强反应（图11-2）。弱刺激出现的时间点对这一额外的增强至关重要，它总是先于并且预测了强刺激的出现。
这些实验证实了我的猜想：模拟行为学研究中用于引发学习的模式设计而成的刺激模式，能够改变一个神经元与其他神经细胞交流的效能。这些实验清楚地显示出，突触强度不是固定的——它能够被不同活动模式以不同方式改变。具体来说，敏感化和厌恶性经典条件作用的神经性模拟增强了突触连接，而习惯化的神经性模拟减弱了连接。
由此，托克和我发现了两个重要原理。第一，通过施加模仿动物学习行为的特定训练程式设计而成的不同刺激模式，神经细胞之间突触交流的强度能够改变若干分钟。第二，也是更重要的一点，同一个突触能够被不同刺激模式增强或减弱。这些发现促使托克和我在发表于《生理学期刊》的论文中写道：
在一个模仿行为学条件作用范式而设计的实验程式的作用下，神经细胞之间的连接增强能够超过半小时，这一事实表明，与突触强度相伴随的变化，可能构成了无损动物①特定简单形式的信息存储的基础。
让我们印象尤为深刻的是，突触强度是多么容易被不同刺激模式改变。这表明突触可塑性是包含于化学突触自身的性质，也就是它的分子结构中的性质。从最宽泛的角度来说，它还表明大脑各种神经环路中的信息流能够被学习修饰。我们不清楚无损且正常活动的动物的真实学习是否需要突触可塑性参与，但我们的结果表明这种可能性非常值得探索。
海兔被证明不只是一个富含信息的实验系统，它还是一个令人愉快的研究伙伴。一开始我对它的热情只是出于想找到一种合适动物的希望，而现在转为了认真的承诺。此外，由于海兔的细胞很大（尤其是巨大的R2细胞——直径一毫米、肉眼可见），它对实验的技术要求比海马体实验低得多。
这些实验做起来也更从容。因为把一个微电极插入如此巨大的细胞几乎不会造成什么伤害，我能够轻松地对R2细胞进行5到10个小时的记录。我可以中途去吃个午饭，回来后细胞仍然状态良好，等着我继续开工。与奥尔登和我不得不花很多个夜晚才能从海马体锥体细胞10到30分钟的记录时程中获得偶尔的记录相比，这要舒服多了。一个典型的海兔实验能在6到8小时内完成，做这样的实验让我感到乐趣十足。
在这样的状态下研究了一个季度的海兔之后，我记起伯纳德·卡茨给我讲过的一个关于他在伦敦大学学院的导师、伟大生理学家A.V.希尔的故事。36岁的希尔因其在肌肉收缩机制方面的工作获得诺贝尔奖之后不久，于1924年首次访问美国，在一个科学会议上就其工作做了一次演讲。演讲结束时，一个年长的绅士起身问他这些研究的实用价值。
希尔沉思了一会儿，像是在犹豫要不要列举许多例子来表明人类后来从那些纯粹为了满足求知欲而进行的实验中获得了巨大利益。不过他没有采取这一方式，而是简单地转向那位绅士，微笑着说道：“实话实说，这位先生，我们不是因为它有用才研究它的，我们研究它是因为它有趣。”
就个人而言，这些研究极大增强了我作为一名独立科学家的信心。当我第一次谈起学习和学习的模拟时，其他博士后同事的眼神都是漠然的。在1962年与大多数细胞神经生物学家谈论学习，有点像是对牛弹琴。然而当我离开时，实验室讨论的风向已然改变。
我还觉得自己正在发展出一种科研风格。虽然我仍然觉得自己在某些方面的训练还有所欠缺，但我在思考科学问题时已经非常大胆了。我做那些我认为有趣和重要的实验。不知不觉间，我找到了自己的声音，就像一个作家在写过一些令人满意的故事之后会有的那种感觉。这种感觉给我自信，觉得自己能够在科学上取得成功。在我跟随托克做研究之后，我再也没有了对自己的想法会耗尽的恐惧。许多时候我会感到失落、泄气和筋疲力尽，但我总是发现，通过阅读文献、回到实验室查看每天获得的数据以及同我的学生和博士后同事讨论，我就会知道接下来该做什么。然后我们会反复讨论这些想法。当我开始解决下一个问题时，我会集中地大量阅读相关文献。
我学到了相信自己的本能，无意识地跟随自己的直觉，就像最初在选择海兔作为研究对象时所做的那样。一个科学家的成熟包括许多要素，对我而言最关键的是发展自己的品味，在科学研究中品味起到的作用，跟它在享受艺术、音乐、食物和葡萄酒等活动中的作用相当。一个人需要学会判断哪些问题是重要的。我感到自己正在发展出品味，能够将有趣的议题与无趣的议题区分开来，并从有趣的议题中找出那些有戏的。
在科学带来的愉悦之外，这14个月的留法之旅对丹尼丝和我而言也是一次转变。由于我们太喜欢巴黎，加之海兔实验做起来如此容易，我几年来第一次过上了再也不用周末干活，并且每晚7点都能在家吃晚饭的生活。闲暇时我们去巴黎及周边观光。我们定期参观画廊和博物馆，精打细算地买下了我们的第一批艺术品收藏。其中一幅是绝妙的油画自画像，创作者是克劳德·魏斯布希，他是一位来自阿尔萨斯的艺术家，最近刚获得“年度青年画家”称号，他那急促且紧张不安的笔触让人联想到柯克西卡。我们还买了一幅田中阿喜良的油画，画的是一对温柔的母子。我们最大的一笔投资，是毕加索的一幅精美蚀刻版画，画的是艺术家和他的模特们，为沃拉尔系列第82号，出版于1934年②。在这幅美妙绝伦的版画中，四个女人分别以不同的风格画出。丹尼丝认为她能够辨认出其中三个——欧嘉·柯克洛娃、莎拉·墨菲和玛丽–德雷莎·沃尔特③——她们在毕加索早年的不同时期先后对他有过重要影响。至今我们在观赏这三幅美丽的画作时仍感到无比享受。
拉迪斯拉夫·托克做实验用的法国种海兔来自大西洋。由于这种蜗牛的来源不是很稳定，在巴黎很难获取它们。于是我们在阿卡雄度过了1962年整个秋天和1963年整年，这是一个风景优美的小型度假胜地，离波尔多不远。我在阿卡雄完成了大部分的海兔实验，然后在巴黎分析数据，在巴黎我还做了一些陆生蜗牛的实验。
就好像在阿卡雄待上几个月还不算假期似的，托克和他实验室的成员，以及所有的法国人都视8月休假为神圣不可侵犯的权利。我们遵循这一传统，在位于地中海边的意大利小城皮耶特拉桑塔租了个房子。这里距离佛罗伦萨一个半小时车程，我们每周都会去那里三四次。在其他假期，我们会进行或近或远的旅行。我们去过巴黎郊外的凡尔赛，还去法国南部的卡奥尔拜访过丹尼丝在“二战”期间藏身的女修道院。
在卡奥尔，我们遇到了一个还记得丹尼丝的修女，她给我们看丹尼丝住过的宿舍照片，屋子每边摆着10张整洁的小床，还有一张丹尼丝和班上其他女孩的照片。这个修女指出其他女孩里还有一个是犹太人，但无论是丹尼丝还是那个女孩都不知道对方的身份。为了保护她们，没有女孩被告知她们中间有犹太人。两个犹太女孩都曾被女修道院院长带去看过一条秘密的逃生暗道，如果盖世太保前来搜寻，她们可以从这里穿过隧道逃走。
离卡奥尔20英里，有一个住着两百个居民的小村庄，在那里我们拜访了面包师阿尔弗雷德·艾马尔和他的妻子路易丝，是他们保护了丹尼丝的弟弟。那一天确实是我们在法国最值得纪念的日子之一。艾马尔是个共产主义者，他收留丹尼丝的弟弟不是因为他喜欢犹太人，而是因为他憎恨纳粹。在短短几个月里，他喜欢上了让–克劳德④，战争结束时的别离让他难过。贝斯特林一家感觉到了这一点，于是战后那几年的每个暑假，他们都会花一些时间和艾马尔夫妇共度。
艾马尔执意留我们过夜。他近来刚遭遇一次中风，言语有些迟缓，身体左侧也部分瘫痪了，但他还是显得很快活并且极其慷慨。他将自己和妻子的卧室收拾停当给我们住，把电线牵进来方便我们有更好的照明。尽管我再三推辞，艾马尔和他的妻子仍然坚持认为客人应该住最好的房间，他们则睡厨房。为报答他们的这份心意，晚餐时我们讲了很多有关让–克劳德的故事。17年过去了，艾马尔仍然很想念他。
还有一次让丹尼丝和我至今难忘的旅行。我们去了法国南部的一个中世纪古城卡尔卡松，并在那里过夜。我们到达时已经很晚，找住处很难。最终，我们在一间小旅馆里找到了房间。可是房间里只有一张稍大的单人床。我们把保罗搁在中间，换上睡衣，然后分别从两边爬上床。习惯了一个人睡的保罗立即躁动起来，尖叫着抗议。我们不断试着让他安静下来，发现这样不奏效之后，我们索性睡到了床两边的地板上，把床让给了保罗。享受了短短10分钟的清净后，我们意识到，睡地上太不舒服了，根本睡不着。于是我们从开明的家长一下子变成了严厉的管教者，爬回床上毅然决然地不再离开。过了一会儿，一切复归平静，我们仨就这么睡了一夜。
生活在法国还让我得以定期看望我的哥哥。当我们1939年从维也纳前往纽约时，路易斯14岁，学习成绩一直非常出色。尽管有着学术上的抱负，但他觉得自己的主要责任是帮着养家，因为我父亲的收入很低，而且大萧条尚未完全结束。于是他没有去修学术课程，而是进入纽约专门职业高中接受训练，准备做一名出版商。他选择这个职业是出于对书籍的热爱。整个高中期间以及在布鲁克林学院的头两年，路易斯一直在一个出版商手下做兼职。他用打工赚到的钱补贴家用，此外还能剩点小钱买站票来满足他对瓦格纳歌剧的嗜好。他19岁时被美国陆军征召入伍，并派遣到欧洲打仗，在突出部之役中被弹片击中受伤。这一役是德军为了将步步推进的美军围困在海湾所做的最后努力。
收到荣誉退役证书后，路易斯加入了陆军预备役并晋升到了中尉军衔。按照退伍军人法案的规定，全体服役人员都有资格免学费入读自己选择的学校。路易斯返回布鲁克林学院继续学习工程学和德语文学。毕业后不久，他与在大学里认识的维也纳流亡者伊丽泽·威尔克结婚，并进入布朗大学念研究生，主攻德语研究。1952年，他开始撰写主题为语言学和中古高地德语的博士论文。当时正值朝鲜战争期间，路易斯被派往位于巴黎的美国大使馆。他接受了这个职位，并和伊丽泽在离开之前，于1953年前往纽约看望了父母。有一晚当他们外出吃饭时，有人砸了他们的汽车偷走了他们的东西，包括路易斯的研究笔记和博士论文的早期草稿。起初他尝试重写他的研究，但他未能战胜这次挫折，学术生涯止步于此。
结束了大使馆的工作后，路易斯又被派往法国巴勒迪克的美国空军基地，成为一名文职审计官。他最终深深爱上了在法国的生活，以及他们有着5个孩子的家，于是放弃了重返学术界的打算。他决定继续留在法国，成了一名鉴赏美酒和奶酪方面的行家。
路易斯和伊丽泽最小的孩子比利生于1961年。刚出生不久，比利就因为感染发起了高烧，这把伊丽泽吓坏了。她和路易斯之前就与浸信会牧师交上了朋友，这位牧师对基督教教义的阐释吸引了正打算更深入地参与宗教生活的她。她向自己许诺，如果比利能活下来，她就会承认基督的干涉并转而信仰基督教。比利活了下来，于是伊丽泽改变了信仰。
当路易斯打电话给母亲说起这件事时，我的母亲无法理解伊丽泽的改宗是由追寻信仰驱使的，感到十分不快。对她而言，接纳一个基督教儿媳成为我们家庭的一员并不是问题。路易斯和我都同非犹太女性交往过，而且我母亲也完全接受我们中的一位可能会娶一个非犹太人。但她觉得伊丽泽的情况非常不同。伊丽泽是犹太人，她生于维也纳，经历过反犹主义并幸存下来，现在却抛弃了犹太教。我母亲争论道：如果不是为了延续我们的文化，为什么犹太人要拼命挣扎着活下来？对她而言，犹太教的精髓更多是在于它的社会及思想价值观，而不怎么在于其上帝观念。我母亲禁不住将伊丽泽的作为与丹尼丝母亲的作为进行了比较，后者不惜牺牲内心的宁静和女儿的安全，也要让丹尼丝继承她作为一个犹太人的文化和历史身份。
伊丽泽和我关系一直很好，但她之前从未与我讨论过她要改宗的愿望或者对更深层精神价值的追寻。我不知道究竟发生了什么，我担心这可能反映了比利的出生给她造成的心理危机，或许是产后抑郁。在电话里劝说伊丽泽无效之后，我母亲飞到巴勒迪克跟路易斯和伊丽泽待了两个星期，但她仍然没能让伊丽泽回心转意。
在我们暂居法国期间，丹尼丝、保罗和我拜访过巴勒迪克好几次，而伊丽泽、路易斯和他们的孩子也来巴黎拜访过我们。这些互访让我们有机会在更轻松的氛围下讨论伊丽泽的新信仰，我逐渐认识到她确实在寻求一种更深层次的信仰。后来她还让他们的5个孩子也改信了基督教，这让我母亲深感失望，也让我感到惊讶。仍然信仰犹太教的路易斯对此未作干预。
到了1965年，路易斯和伊丽泽急切地想让他们的孩子在美国长大。于是路易斯申请调动到了位于宾夕法尼亚州托比汉纳的空军基地。两年后，他又在纽约市卫生和医院管理部门得到了一个管理职位。他工作日在纽约和我们父母一起生活，周末则住在托比汉纳。在此期间，伊丽泽从一名浸信会教徒转变为一名卫理公会教徒。在接下来的10年里她又成了一名长老会教徒，最终，就像我曾经开玩笑地预测过的那样，她改信了罗马天主教。
从旁观者的角度看，这个过程像是一个内心深处受到严重惊吓的人在不断寻找更宏大的结构和更多的安全感，寄希望于基督教能容纳她的恐惧。如果伊丽泽确实受到了惊吓，我从她身上却看不到这一点。我对她的作为感到惊讶，特别是对她让孩子们改变信仰感到不悦。虽然如此，我读过犹太学校，一种深沉且坚定的信仰对一个人可能意味着什么，我还是略知一二的。
更重要的是，我确实意识到我们都背负着我们自己的历史、我们各自的问题和我们个人的心魔，这些经历以及恐惧深刻地影响着我们的所作所为。在我们旅法期间——这是我自1939年离开维也纳后第一次在欧洲待这么久——我强烈地察觉到了自己的心魔。即便是在享受研究的高产期和各种愉快的文化体验之时，我间或也会有强烈的孤独感。法国社会和法国科学等级森严，而我只不过是梯子底部的一个无名小卒。
在我赴巴黎之前一年，我曾安排托克来波士顿召开了一系列研讨会。他住在我们家，我们还为他准备了一次欢迎晚宴。但我们到了法国之后，等级感就显现了出来。不论托克还是研究所的任何其他资深人士都没有邀请过我们或者任何其他博士后同事到他们家里做客，也不会与我们进行社交活动。而且，我还感受到些许反犹主义——尤其是来自实验室的技术员和秘书——这是自从我逃离维也纳之后就再也没有遇到过的。我的不安感始于我和托克的技术员克劳德·雷提起我是犹太人时。他用一种难以置信的神情看着我，坚持说我看上去不像犹太人。当他确信了我的犹太人身份之后，就问我是否参与了试图控制全世界的国际性犹太人同谋组织。我跟托克提及了这次不寻常的谈话，他向我指出，相当一部分法国工人阶级都对犹太人持有这样的信念。这一经历让我想到伊丽泽是否在她离开美国的这些年里也遭遇过类似的反犹主义，以及这个心魔是否影响到她信仰的改变。
1969年，路易斯患了肾癌。当时肿瘤被成功切除了，看上去似乎不会再复发。可是12年后，癌症又毫无征兆地卷土重来，悲剧性地结束了路易斯57年的人生。哥哥去世后，我与伊丽泽和孩子们的联系明显少了，也许这是可想而知的。我们还会见到彼此，只是如今我们见面的间隔不是以周或月为单位，而是以年了。
哥哥至今都对我有着巨大的影响。我对巴赫、莫扎特和贝多芬以及所有古典音乐的兴趣，我对瓦格纳和歌剧的热爱，还有我在学习新事物时的乐趣，很大程度上都是拜他所赐。上了年纪之后，随着我开始享受味觉欢愉，我从中领会到，甚至在品尝美食和美酒方面，路易斯对我下的工夫也没有白费。
1963年10月，在我离开巴黎前夕，托克和我从收音机里得知霍奇金、赫胥黎和埃克尔斯由于他们在神经系统的信号传导方面的工作而获得了诺贝尔生理学或医学奖。我们为此感到振奋。我们觉得自己的研究领域在很重要的层面上得到了认可，而且其中最优秀的人物获得了嘉奖。我忍不住跟托克说道，我认为关于学习的问题非常重要，但科学界现在还没有什么人在搞，谁要是解决了这个问题，有朝一日也可能拿到诺贝尔奖。
①无损动物（intact animal）指的是其用于实验的部位未与活体分离并保持完整的动物，这一概念与本章坎德尔将腹神经节剥离出来进行实验的方式相对，第13章的研究将会用到无损动物。
②沃拉尔系列是毕加索在1930年至1937年间为著名画商昂布鲁瓦·沃拉尔（Ambroise Volland）创作的一套蚀刻版画，印刷了三百多套。作者此处表述有误，1934年为第82号这幅画的创作年份，而非出版年份，这套作品直到第二次世界大战结束后才出现在艺术品市场。
③柯克洛娃是毕加索的第一任妻子，墨菲是毕加索的朋友，沃尔特是毕加索婚后交往的第一个情妇，她们都曾多次出现在毕加索的作品中。
④即丹尼丝的弟弟。
12 神经生物学与行为研究中心
在托克的实验室度过了充实的14个月之后，我于1963年11月回到马萨诸塞州精神卫生中心担任讲师，这是教职梯队的最低一级。我督导住院医师进行心理咨询方面的培训，用我自己的话说，这就像是“瞎子带瞎子”。一个住院医师会和我讨论他或她对某个特定病人实施的各种治疗方案，我则试着给出有帮助的建议。
三年前，当我第一次来到精神卫生中心开始我的精神科住院医师实习时，我遇到了一桩未曾预料到的幸事。曾经在思想上深深影响过我的斯蒂芬·库夫勒，应邀从约翰·霍普金斯大学来到哈佛医学院药理学系组建一个神经生理学研究团队。这个团队的年轻研究员都是之前在他实验室工作的一些极具天赋的博士后——戴维·休伯尔、托尔斯滕·维泽尔、爱德温·弗什潘和戴维·波特。于是库夫勒一下子就成功组建了一个在全国范围内首屈一指的神经科学家团队①。他早已是一流的实验科学家，现在更是成了美国神经科学界最受钦佩和最具影响力的领袖。
我从巴黎回来之后，和库夫勒的交流就增多了。他看好我的海兔研究并大力支持。直到他于1980年去世，他都一直是我的良师益友，有着难以估量的能力和慷慨的胸怀。他对周围的人，以及他们的事业和家庭都非常关心。在我离开哈佛后好多年，他都会偶尔在周末打电话给我，讨论我发表的、他觉得有意思的论文，或者只是问候我的家人。当他送给我一本与约翰·尼科尔斯合著于1976年的《从神经元到脑》②时，他的题献写着：“献给保罗和米娜琪”（当时他俩分别是15岁和11岁）。
在我任教于哈佛医学院的两年里，我曾在三个将会对我的事业产生深远影响的选择之间犹豫不决。第一个选择机会出现在我36岁那年，波士顿的贝斯以色列医院邀请我去出任他们的精神科主任。精神病学家格里特·彼布林刚刚从这个位子上退下来，他是知名精神分析师、在维也纳时曾与玛丽安和恩斯特·克里斯共事。要是早上几年，这样一个职位会是我的至高梦想。但到了1965年，我的想法已经转到了一个截然不同的方向。在丹尼丝的大力鼓励之下，我决定放弃这一选择。她对此简洁地概括道：“什么？你打算强行把基础研究和临床实践还有行政职责结合到一起，毁掉你的科研事业吗！”
接下来，我又做出了一个更为根本且更艰难的决定，就是放弃成为精神分析师，而将全部精力投入到生物学研究中。我意识到自己无法如之前所希望的那样，将基础研究与精神分析的临床实践成功地结合起来。我在精神病学界一再遭遇的一个问题是，年轻医师承担的工作远比他们能够有效处理的多，而且这一问题只会变得越来越糟。我决定自己不能也不该去做这个。
最终，我决定离开哈佛及其临床环境，加入我的母校纽约大学医学院的一个基础科学系任教。在那里，我将在生理学系组建一个小型研究团队，侧重于行为的神经生物学研究。
我在哈佛度过了大学时光和两年的住院医师生涯，接着又在这里成为一名年轻教师。哈佛是一个很棒的地方，波士顿也是一个适于生活和抚养小孩的城市。此外，这所大学在绝大部分学术领域都有着很深的造诣。下决心离开这个让人兴奋的学术环境并不容易。尽管如此，我还是这样做了。丹尼丝和我于1965年12月搬到纽约，这时我们的女儿米娜琪刚出生几个月—她降生后，我们的家庭成员就都到齐了。
在此期间，我在波士顿接受的一次精神分析也临近尾声。在这一艰难且充满压力的时期，精神分析对我非常有帮助。它使我能够在做出一个理性的选择时，将那些无关紧要的考量放在一边，只关注其中的根本议题。我的分析师对我非常支持，他曾认真建议我考虑将自己的诊疗服务专门化，只专注于处理患有某一种心理障碍的患者，每周和他们只见一次面。但他很快就理解了我是一个非常专注的人，难以成功处理双线程的工作。
经常有人问起，我是否从这次精神分析中受益。对我而言，这是毋庸置疑的。它带给我新的洞见来看待自己和他人的作为，因而让我成了一个更好的家长以及一个更有同理心和细腻情感的人。我开始理解无意识动机的某些方面，以及我的一些作为之间的关联，这些关联是我先前不曾意识到的。
那我又为什么放弃了临床实践呢？如果我仍然留在波士顿，我最终可能会听取分析师的建议，开设一个小型诊所。在1965年的波士顿，做到这一点很容易。但是在纽约，由于那里的医师大多都不了解我的诊疗能力，因此也就不太会给我介绍患者。此外，我很了解自己。我只有在一次只关注一件事情的时候才能做到最好。我知道通过海兔研究学习是我职业生涯的早期阶段唯一能够做好的事情。
位于纽约市内的纽大的职位对我有三点吸引力，后来的经历证明，长期来看这几点都很关键。第一，它使得丹尼丝和我住得离我的父母还有她的母亲更近，他们年事已高，健康也出现了问题，我们住在附近更方便照顾他们。我们也希望孩子们能经常见到祖父母。第二，丹尼丝和我在巴黎时养成了周末逛画廊和博物馆的习惯，回到波士顿后我们开始收集德国和奥地利表现主义艺术家的纸上作品，这一兴趣也与日俱增。但在20世纪60年代中期，波士顿只有很少几间画廊，而纽约则是艺术世界的中心。此外，在医学院时我受路易斯的影响，爱上了大都会歌剧院，回到纽约让丹尼丝和我得以满足这一爱好。
另外，纽大的职位奇迹般地让我有机会再次同奥尔登·斯宾塞一道工作。他离开NIH之后，接受了俄勒冈大学医学院的一个助理教授职位。由于教学任务过于繁重，挤压了科研时间，这让他感到很不开心。我曾试着帮他在哈佛谋职未果。而纽大允许我再招募一位资深神经生理学家，于是奥尔登应允来了纽约。
他爱这座城市。他和黛安在这里得以充分宣泄对音乐的热爱，他们到来后不久，黛安就开始跟从天才的大键琴演奏家伊果·吉普尼斯学习大键琴，他碰巧和我是哈佛同学。奥尔登的实验室在我旁边。虽然我们并没有在具体实验中合作过（因为奥尔登研究的是猫而我研究的是海兔），但我们每天都会讨论行为的神经生物学以及其他几乎任何事情，直到他于11年后英年早逝。在思考科学问题方面，没有人比他对我的影响更大了。
不到一年，生物化学家詹姆斯·H.施瓦茨成了我们的同事（图12-1），他是独立于我和奥尔登而被医学院招进来的。1951年，吉米③和我在哈佛暑期学校做过室友兼朋友。他在纽大医学院比我低两届，在这里我们重续了友谊。不过自从我1956年离开医学院，我们就没有联系了。
图12-1 詹姆斯·施瓦茨（生于1932年④）与我第一次相见是在1951年夏天。他同时拥有纽约大学的医学博士学位和洛克菲勒大学的生物化学博士学位。他是对海兔进行生物化学研究的先驱，对学习与记忆的分子机制做出了主要贡献。（来自埃里克·坎德尔的个人收藏）
从医学院毕业后，吉米在洛克菲勒大学获得博士学位，他在那里研究酶机制和细菌化学。到我们1966年春天重逢时，吉米已经是一个小有名气的年轻科学家了。当我们讨论科学时，他提到他想将自己的研究领域从细菌转向脑。由于海兔的神经细胞非常大而且可以被逐个鉴定，它们看上去像是研究生物化学鉴定——在分子水平研究一个细胞如何区别于另一个细胞——的好材料。吉米从研究不同海兔神经细胞用作信号传导的特异性化学递质起步。他、奥尔登和我组成了由我在纽大开创的神经生物学与行为研究室的核心成员⑤。
我们团队受到哈佛的斯蒂芬·库夫勒团队的很大影响——不仅在他们做了什么这方面，也包括他们没有去做什么。库夫勒将神经系统的电生理学研究与生物化学和细胞生物学相结合，开创了第一个统合这三者的神经生物学系。这是一个特别有力、有趣且影响深远的创举，塑造了现代神经科学的形态。他们的研究重点是单个细胞和单个突触。库夫勒和其他很多优秀的神经科学家都持有一个观点，他们认为神经元的细胞生物学与行为之间的未知领地实在太大，难以在一个合理的时间段内（比如我们的有生之年）勘定边界并架起桥梁。因此，哈佛团队在其早期没有招募任何行为或学习研究方面的专家。
偶尔，在喝过一两杯酒之后，斯蒂夫⑥也会无拘无束地谈论大脑的高级功能以及学习与记忆，但他告诉我，冷静下来时他会认为它们太复杂了，在那个时候难以从细胞水平进行研究。他还觉得自己对行为所知甚少，研究起来会不大自在，在我看来这是没有道理的。
在这一点上，奥尔登、吉米和我的看法与库夫勒不同。我们没有受到未知事物束缚，反而觉得这一领域正因它的未知和重要而显得格外迷人。因此我们计划在纽大的这个新研究室探索神经系统如何产生行为以及行为如何受到学习的修饰。我们想把细胞神经生物学与对简单行为的研究结合起来。
1967年，奥尔登和我在一篇题为《学习研究的细胞神经生理学取向》的重要综述里宣布了这个方向。在这篇综述中我们指出，探索行为受到学习修饰时在突触水平上到底发生了什么，这是非常重要的。下一个关键的步骤则是，把研究从对学习的模拟再向前推进一步，将神经元及其连接的突触变化跟学习与记忆的真实案例联系起来。针对这一挑战，我们提出了一个系统性的细胞水平研究取向，并讨论了这一取向使用到的各种简单系统——蜗牛、蠕虫、昆虫，以及鱼和其他简单脊椎动物——各自的优缺点。大体上，这里列举的每一种动物都具有能够受到学习修饰的某些行为，尽管这一点当时尚未在海兔身上得到证实。此外，描绘出这些行为的神经环路，将会揭示由学习引起的变化发生的位置。然后我们就可以使用细胞神经生理学的强大技术来分析这些变化的性质。
在奥尔登和我撰写这篇综述的时候，我不只从哈佛转到了纽大，而且还从突触可塑性的细胞神经生物学转向了行为与学习的细胞神经生物学。
这篇综述——或许是我写过的文章中最有影响力的一篇——的影响一直持续到今天。它鼓舞了许多研究者通过还原论取向研究学习与记忆，用于学习研究的简单实验系统也开始涌现——包括水蛭、蛞蝓、海生蜗牛Tritonia和Hermissenda、蜜蜂、蟑螂、螯虾和海螯虾。这些研究支持了最早由动物行为学家在研究自然栖息地的动物行为时提出的一个观点，他们认为由于学习对生存至关重要，它在进化过程中是保守的。任何动物都必须学会对捕食者和猎物、有毒的食物和有营养的食物，以及舒适安全的住所和拥挤危险的住所做出区分。
我们的观点也影响到了脊椎动物的神经生物学。引领哺乳动物脑的突触可塑性研究的佩尔·安德森在1973年写道：“1973年以前，这些观点对这个领域的科学家有过影响吗？在我看来答案是显而易见的。”
奥尔登和我的综述让戴维·科恩相信了简单系统的价值，他是我们的友好竞争对手，后来成为我们在哥大的同事及分管文理学部的副校长。由于决心研究脊椎动物，科恩转向了鸽子，这是斯金纳最喜爱的实验动物。不过斯金纳无视了大脑，而科恩关注的是敏感化和经典条件作用造成的大脑控制的心率变化。
约瑟夫·勒杜同样受到了这篇综述的影响，他调整了科恩的经典条件作用程式，将其用在大鼠身上，开发出了用哺乳动物研究习得性恐惧的细胞机制的最佳实验系统。⑦勒杜关注杏仁核，这是位于大脑皮层下深处的一个结构，专门用来探测恐惧。后来，当使用转基因小鼠作为实验动物成为可能时，我也转向了杏仁核并在勒杜工作的影响下，将海兔的习得性恐惧的分子生物学扩展到了小鼠身上。
①1966年，库夫勒又带着这个团队从药理学系分出，在哈佛医学院创建了全美首个神经生物学系。
②在神经科学领域，这本教材与坎德尔主编的《神经科学原理》齐名，内容侧重点各有不同。
③即对詹姆斯的昵称。
④施瓦茨已于2006年3月13日去世。
⑤1974年，坎德尔带着这个团队整体加入哥大医学院，创立了神经生物学与行为研究中心，2007年升格为神经科学系。
⑥即对斯蒂芬的昵称。
⑦勒杜在他2015年出版的《焦虑》（Anxious）一书第2章详细讲述了上述研究过程。
13 即便是简单的行为也能被学习修饰
当我于1965年12月进入纽大时，我知道迈出重要一步的时候到了。在托克的实验室我已经发现，模拟巴甫洛夫式学习对不同的刺激模式做出反应时，一个突触很容易经历持续很长时间的变化，进而引起一个独立神经节中两个神经细胞间的交流强度的改变。但这只是一种人为制造的情境。我没有直接证据来证明在一只正常活动的动物身上，真正的学习会导致突触效能的改变。我需要比在一个独立神经节的单个细胞中模仿学习走得更远，进入无损且正常活动的动物的某个行为神经环路中研究学习与记忆。
由此我为接下来的几年设定了两个目标。第一，我要详细地列出海兔能做出的全部行为，并决定其中哪些行为能够受到学习修饰。第二，我要选择一种能够受到学习修饰的行为，用它来探索学习如何发生，以及记忆如何存储在属于那种行为的神经环路中。还在哈佛时，我就已经想好了上述安排，并打算找一个对无脊椎动物的学习特别感兴趣的博士后研究员来合作解决这一问题。
我很幸运地招到了极具天赋、个性殊异的欧文·库普费尔曼，他是一个在芝加哥大学接受训练的行为主义者。在我离开哈佛之前数月加入我的团队，并和我一起来到纽大。欧文是一个典型的芝大学人。他个子又高又瘦，书呆子气十足还有点古怪，戴着厚厚的镜片，年纪轻轻头发却快掉光了。他的一个学生后来把他描述成“一颗大大的脑袋支在一根细长的棒子顶上”。由于欧文对啮齿类和猫科动物都过敏，他的博士论文研究的是一种小型陆生节肢动物潮虫。他是一个知识渊博、极具创造性的行为研究者，设计起实验来很有一手。
我们一起探索海兔的各种行为，希望从中找出一种能够用于研究学习的行为。我们逐渐熟悉了它摄食、运动的日常模式（图13-1）、喷墨以及产卵等行为的方方面面。我们对它的性行为（图13-2）很着迷，这是海兔最明显且让人印象最深的社会性行为。这些蜗牛是雌雄同体的，它们在面对不同的交配对象时可以有时是雄性，有时是雌性，甚至还可以同时既是雄性又是雌性。在适宜的条件下，多只海兔可以形成让人印象深刻的交配链，链中的每个成员都为在它前面的成员充当雄性并为在它后面的成员充当雌性。
图13-1 一个完整步骤。海兔的运动模式：先伸出它的头部并运用吸力拱起足的前部，这样它就伸出了相当于半个身体长度的距离。接着放下它的足前部，依附到一个表面，然后收缩它的身体前部使得整体向前运动。（承蒙保罗·坎德尔惠允）
图13-2 海兔的简单和复杂行为。喷墨（上图）是一种相对简单的行为，由海兔神经系统的单个神经节（腹神经节）中的细胞控制。性行为则要复杂得多，需要多个神经节中的神经细胞参与。海兔雌雄同体，能够既是雄性也是雌性，常常形成如图所示的交配链（下图）。（翻印自坎德尔的《行为的细胞基础》，W.H.弗里曼出版公司1976年版）
我们经过分析和思考后，认识到这些行为都太复杂了，有些需要不止一个神经节的参与。我们需要找出一种由单个神经节控制的非常简单的行为。因此我们关注了由腹神经节控制的几种行为，我在巴黎研究的就是腹神经节，对它再熟悉不过了。腹神经节只包含两千个神经细胞，控制心率、呼吸、产卵、喷墨、释放黏液以及收缩鳃和虹吸管。1968年，我们选定了最简单的行为：缩鳃反射。
图13-3 海兔最简单的行为—缩鳃反射。
鳃是海兔用于呼吸的外部器官。它位于体壁的外套腔中，覆盖着一层被称作外套膜的皮肤。外套膜止于虹吸管，这是一个用于从外套腔排出海水和废物的肉质喷口（图13-3A）。轻轻触碰虹吸管会使虹吸管和鳃防御性地迅速收缩进外套腔（图13-3B）。收缩反射的目的很显然是为了避免鳃——一个关乎生死且很纤弱的器官——受到可能的伤害。
欧文和我发现，即便是这一非常简单的反射也能够受到习惯化和敏感化这两种学习形式修饰，而且每种都形成了一个持续数分钟的短时记忆。初次轻触虹吸管引发迅速的缩鳃。重复轻触则形成习惯化：随着动物学会识别这一刺激是无关紧要的，反射逐渐变弱。我们通过给头部或尾部施加一个强电击来形成敏感化。动物识别出强刺激是有害的，接着便会在响应对虹吸管同样的轻触时，做出一个夸张的缩鳃反射（图13-3C）。
