脑外科医生的探索
任何假设都必须受到观察结果的验证,直到今日,我们对大脑认知过程的功能仍知之甚少,大脑中的上百亿个细胞如何储存信息、哪些负责储存信息?记忆的容量是多少?它们会消失吗?记忆是普遍性的还是特殊性的?为什么有些记忆相对于其他记忆而言更容易被唤起?
韦尔德·潘菲尔德博士是这个领域著名的拓荒者,他是蒙特利尔麦吉尔大学的神经外科医生,从1951年起他开始提出一些令人振奋的证据,对以上问题所涉及的理论概念进行检验和修改。[1]在病灶性癫痫症的脑外科手术中,潘菲尔德进行了一系列试验。他用带有微量电源的电针碰触病人大脑的颞叶皮质,观察患者的反应,并将多年观察得到的资料积累起来。在局部麻醉的情况下,每个患者都能保持意识的完全清醒,在电针刺激大脑颞叶皮质时仍能与潘菲尔德交谈。在试验过程中,潘菲尔德听到许多令人惊奇的事。
(尽管本书是人际沟通分析理论的实用指南,而不是一篇科学论文,但我要说明的一点是,作为第一章的一部分,以下内容来自潘菲尔德的研究成果,这也是本书中唯一技术性强的部分。我之所以引用潘菲尔德的研究,是因为相信这些科学基础对理解后面各章的内容有所帮助。潘菲尔德的研究结果表明,意识清醒状态下所发生的每一件事都被详细地记录下来,储存在大脑中,并能够在现实中得以重现。以下的材料不仅值得一读,而且能帮助我们充分了解潘菲尔德的科研成果的深远意义。)
潘菲尔德发现,电针刺激可以清晰地唤起患者的记忆,他报告说:“某些心理经历能随着电针的多次插入和拔出而反复出现或消失”。他举了以下的例子:
第一个患者S.B.,在对右颞叶第一脑回的点19进行电针刺激时,他说:“那里有一架钢琴,有人在弹琴,我可以听到歌声”。在没有告诉他的情况下再度刺激该点,他又说:“有两个人在谈话”,他提到说话者的名字,不过我听不清楚……真像一场梦。同样在未告知他的情况下,我们再度刺激该点,他几乎同时开始说话:“是的,这是《啊,玛丽》(Oh,Marie,Oh Marie!)这首歌,我听到有人在唱这首歌”。当第四次刺激该点时,他仍旧听到了同一首歌,并解释说这是某电台节目的主题曲。
当我们刺激点16时,他说:“我想起一件事,我看到七喜汽水公司,……还有哈里森面包店”。这时我们悄悄将电针拿开,但告诉他仍在进行刺激,而他的回答是:“什么都没有了”。
另一个患者D.F.,我们对她右颞叶外侧脑裂沟的表层进行电针刺激,患者报告听到一首流行歌曲,好像还有交响乐团伴奏。多次重复刺激,患者听到的是同一首歌。当电针保持在这个位置时,病人随着歌曲的调子和节拍哼唱起来,好像在给歌曲伴奏一样。
患者L.G.,报告刺激使他重新经历往事。对他颞叶的另一个点进行刺激,他报告看见一个男人和一只狗从他农村的家门口的一条小路上走过。在对另一个女病人的颞叶脑回进行刺激后,她报告听到一个模糊的声音,当电针再度放在几乎同一个点上时,她清晰地听到一个声音在叫:“吉米,吉米”——吉米是她不久前新婚的丈夫的昵称。
潘菲尔德重要的科研发现之一是:电针刺激仅能唤起单一的记忆,而不是混合的记忆或普遍性的记忆。
他的另一个结论在于发现电针刺激反应是身不由己的:
在电针的强迫刺激下,无论患者是否集中注意力,一种熟悉的体验都会出现在患者的意识中。在患者的脑海中会出现一首歌,可能他在其他某个情境中曾经听过。他发现自己又进入了当初那个特定的情境,这种情境在发展与演变,对他而言仿佛是一个熟悉剧目中的一幕,他既是演员又是观众。
可能潘菲尔德最重要的发现是:不仅过去发生的事件被详细地记录下来,同时记录的还有与事件相关的各种情绪。由于事件和情感在大脑中纠结在一起,因此唤起其中之一必然唤起另一半。潘菲尔德报告说:
被试会再度感受到最初情境所引发的情绪,能清楚地意识到那时对该体验的解释,无论对错与否。这样,被唤起的记忆不是像照相机或留声机般重复过去的景象和事件,而是患者对自己所见、所听、所感和所理解的事物的再现。
日常经历中所唤起的回忆,与潘菲尔德电针刺激所唤起的回忆完全相同。在这两种情境下被唤起的回忆,与其称之为“回忆”,不如称为“再体验”更准确。在电针刺激的反应中,个体暂时回到过去,“我在那里”。这种感觉可能只持续不到一秒,或者几天。但跟随这种感觉,他能有意识地“记起”他曾经在那里。这种身不由己的回忆通常呈现以下的顺序:(1)再体验(自发的、身不由己地产生情感);(2)记起(有意识地、主动地回想过去的事情)。但大多数再体验的内容,我们通常记不起来。
下面两个患者的例子揭示了今天的刺激如何引发过去的情感:
一个40岁的女患者报告说,一天早上她在街上走路看到一家乐器店,她听到店里传出的一首乐曲,这支曲子引发了她排山倒海的忧郁。她感到自己出现一种她也说不清楚的悲伤,悲伤如此强烈以至她“几乎无法忍受”,从意识层面她找不到任何线索解释这种感受。在她向我描述这种感受后,我问她这首曲子是否勾起了她对早年时某些事情的记忆,她说她无法将歌曲和悲伤联系起来。一周后,她打电话给我,告诉我说她在一遍遍地哼唱歌曲后,突然回忆起她“看见妈妈坐在钢琴前面弹这首曲子”。她的妈妈在她5岁时去世了,当时妈妈的死使她悲痛万分,尽管家人做了很大的努力,帮助她将情感转移到充当妈妈角色的姨妈身上,但她的悲痛仍然持续了很长时间。在她的记忆中,在那天路过乐器店之前,她好像从未听过这首曲子,也从不记得母亲曾弹过它。我问她回忆起早期的事情是否让她的抑郁情绪有所缓解?她说这改变了情绪的本质,虽然回忆起母亲的死仍使她忧郁,但已不再是当初感受到的排山倒海般的绝望。看来,她现在已能有意识地记起再体验这段往事时的感受了。在第二阶段,她可以记起自己的感受是如何产生的。而在第一阶段,她的感受与妈妈去世时所记录的感受一样,那是5岁时产生的感受。
愉快情感的唤起方式与此一样。我们都有这样的感受:一种味道、一个声音,甚至快速的一瞥,都能产生难以形容的快乐,这些快乐有时短暂得我们都来不及注意。除非我们特别留心,否则我们一般记不起以前在何处曾体验过这种味道、声音或景象。但感受却是真实的。
另一个患者讲述了这样一件事:他沿着L大街走路,在经过萨克拉门托市国会大厦公园时,他闻到一股石灰和硫磺的味道,这味道很难闻,通常是喷洒在树上的农药,但他却感觉到一种无忧无虑的愉悦感。由于这种情感非常积极愉悦,我们不难发现他的快乐的最初原因。那是一种初春时父亲的果园里喷洒的农药的味道,当时患者还只是一个小孩子,这种味道与春天同步来临,树木长出嫩芽,漫长的冬天后,这种味道意味着孩子可以尽情地投入大自然的怀抱体验所有的快乐。同第一个患者一样,由意识记起的情感,与最初亲身经历中所感受的情感略有不同。在有意识的回忆中,他不能感受到以往经历中的全部情感,现在他只能感受到昔日的情感带来的感觉,而不是情感本身。
这个例子解释了潘菲尔德的另一个结论:即使患者丧失了回忆的能力,大脑始终保持着完整的记忆。
刺激大脑颞叶皮质所引发的回忆,仍然保留了最初经验的所有特点。当它进入患者的意识层面时,似乎变成了一种目前的经验,有一种抓住患者注意力的不可抗拒的力量。只有当这一切结束时,患者才能意识到,这仅仅是过去的生动回忆。
从这些发现中我们可以得出另一个结论:大脑的功能犹如一部高保真录音机,磁带上记录的是个体出生以来,甚至是出生之前的所有经验。(大脑信息的储存无疑是一个化学过程,包括信息的简化和编码,这一过程的机理尚未完全弄清。这种录音磁带式的比喻可能过于简单,但它无疑可以有效地解释记忆加工的过程。重要的是,记录的内容在回放时具有高保真性。)
当一个正常人对某些事集中注意力时,(潘菲尔德说)大脑两半球的颞叶皮质同时进行记录。
这些记录有先后顺序,还可以连续播放。
电极碰触记忆皮质可以产生图像,但图像通常不是静止的,它处于变化之中,随着被试注视方向的改变而变化,也随着时间的延续而变化。例如,由皮质刺激而唤起的歌曲缓慢地播放着,从一个乐章进入下一个乐章,从独唱变为合唱。
潘菲尔德进一步断言,在唤起的记忆中时间保持了思想的连贯性,最初的模式按照时间顺序被记录到记忆中。
带有时间顺序的思路将这些被唤起的记忆要素连接在一起。同时,只有那些个体注意到的感觉要素才会被记录下来,而不是所有的感觉冲动都能冲击大脑神经系统。
记忆的排列顺序非常复杂,对此类记忆的唤起方式告诉我们,所有能回忆起来的记忆都有单独的神经通道。
尤其重要的是,在理解过去如何对现在产生影响时,我们观察到颞叶皮质显然与当前经验的解释有关。
错觉……可能源于颞叶皮质的刺激……干扰了对现实经历的判断——判断这种经历是熟悉、陌生抑或荒唐。对距离或外表大小的判断也发生了变化,甚至产生的场景是令人恐惧的。
这些都是知觉中的错觉,只要稍加思考,我们就会发现新的体验可以马上与以前的相似性体验归为一类,这样就使差异和相似的判断成为可能。例如,一段时间后,人们很难对一个老友几年前的样貌做准确、详尽的描述,但当我们突然碰见这个朋友时,我们马上就能感觉到时间使老友产生的变化。因为我们对一切了如指掌——他脸上的新皱纹、头发的变化以及背部的伛偻等。
潘菲尔德认为:
正如图书馆中藏有众多藏书一样,大脑皮质“模式”也保存了大量的细节性现实经历,证实这种模式的存在是向心理生理学迈出了第一步。这种模式的本质、形成机制和使用机制,以及构成意识的综合过程等,总有一天都能由生理学知识进行解释。
巴尔的摩市的劳伦斯·S.库比(Lawrence S.Kubie)博士是美国著名的心理分析师,他参加了潘菲尔德论文讨论会,在演讲最后他说:
我深深地感谢大家给我机会参加潘菲尔德博士的论文讨论会……因为论文启迪了我的想象力。事实上,在过去的两周中,我一直处于心潮澎湃之中,潘菲尔德的论文就像拼图玩具,随着一块块拼图连接到位,一幅完整的图像随之出现,它为我过去几年的研究工作带来了希望之光。在这个不断延长的心理分析学和现代神经外科学会议上,通过潘菲尔德博士的实验工作,我能感觉到哈维·库欣(Harvey Cushing)和西格蒙德·弗洛伊德握手时的痕迹。
总之,我们可以得出以下的结论:
1.大脑的功能就像一部高保真录音机。
2.与过去经历有关的情感也被大脑记录下来,并与那些经历紧紧地锁在一起。
3.一个人可以同时存在两种状态。患者知道自己正躺在手术台上与潘菲尔德说话,同时也知道自己看见了“七喜汽水公司……和哈里森面包店”。他不仅置身于自己的经历中,同时又在经历之外进行观察。在同一时刻,他具有两面性。
4.这些记录下来的经历和与之相关的情感,能生动地在今天得以“重放”,并提供了大量的信息决定了今天的交往特点。这些经历不仅可称为回忆,而且更是再体验。我不仅记得我当时的感受,现在我仍然能体验这一感受。
潘菲尔德的实验证明记忆功能不仅是心理学的专业术语,同时也是生物学的专业术语。现在,我们还无法回答精神是如何依附于身体这一古老的问题,但是,我们可以说基因研究已经取得了突飞猛进的进展,包括核糖核酸分子如何编排遗传等问题。瑞典的霍尔加·海登(Holgar Hyden)认为:
回忆过去的能力存在于人的生物能力的基本机制中。与遗传基因密切联系的结构非常重要,尤其是核糖核酸分子,具有多种可能性,因此也能满足多种需求。[2]
生物研究领域的发现支持并帮助我们解释人类的行为,我们该如何运用科学方法研究人类的行为,从而建立一套与潘菲尔德的结论一样准确、有效的知识体系呢?
[1] W.Penfield,“Memory Mechanisms,”A.M.A.Archives of Neurology and Psychia-try 67(1952):178-198,with discussion by L.S.Kubie et al.Quotations from Penfield and Kubie later in this chapter are from the same source.
[2] H.Hyden,“The Biochemical Aspects of Brain Activity,”in S.M.Farber and R.Wilson,eds.,Control of the Mind(New York:McGraw-Hill,1961),p.33.