学习与记忆的生物学基础

当我们坐在电脑前写下一份重要文档并保存后，一年后再次打开同一个文件，瞬间就能看到当时记录的所有内容。这个司空见惯的过程背后隐藏着深刻的科学原理——计算机究竟是如何“记住”这些信息的？ 这个问题涉及两个层面：当我们按下键盘时，硅芯片的物理特性发生了怎样的变化？这些微观的变化又是如何通过复杂的电路系统转化为实用的功能？

同样，当我们试图解释人类如何记住某段经历时，也需要回答两个核心问题：感官信息的模式如何改变特定神经元的性质？在神经元改变其特性之后，神经系统如何产生我们称之为学习或记忆的行为变化？ 接下来我们将从大脑各个区域如何协同工作产生学习和记忆开始探讨，然后深入神经元和突触的微观世界，揭示经验在分子层面改变大脑的奥秘。

---

学习的基本形式

学习，简单来说，就是经验导致的相对持久的行为改变。就像一个初学者学习打太极，从最初的手忙脚乱到后来的行云流水，这个转变的背后是大脑神经网络的重新组织。

经典条件反射

最著名的学习研究当属巴甫洛夫的狗的实验。这位俄国生理学家发现了一个有趣的现象：原本只对食物流口水的狗，经过训练后，仅仅听到铃声也会流口水。 在这个实验中，食物是无条件刺激，它天然地引起流口水这个无条件反应。铃声最初是一个中性的条件刺激，不会引起任何特殊反应。但是，当铃声反复与食物配对出现后，狗开始对铃声也产生流口水的条件反应。

这就像我们听到特定的音乐就会想起某段美好的回忆，或者闻到某种香味就会想起家乡的味道。这些都是经典条件反射在日常生活中的体现。

需要特别注意的是，条件反应并不总是和无条件反应相同。比如老鼠接受条件刺激配对电击训练时，电击会引起尖叫和跳跃，但条件刺激却引起冻结反应。这表明大脑在学习过程中会根据情境调整最适应的反应模式。

操作性条件反射

与经典条件反射不同，操作性条件反射强调的是行为的后果。如果某个行为带来了好的结果（强化），这个行为就更容易重复；如果带来了不好的结果（惩罚），这个行为就会减少。

以迷宫实验为例：一只老鼠进入迷宫的某个分支，如果找到了美味的零食，它下次就更倾向于走这条路；如果遭到了电击，它就会避免再走这条路。这种学习方式的核心是个体的行为决定了结果，而不是像经典条件反射那样，刺激的出现时间是固定的。

其他学习形式

学习的形式远不止以上两种。有些学习形式很难简单归类为经典条件反射或操作性条件反射。

1. 雄性鸣禽在生命前几个月听到同类的歌声，会在第二年模仿唱出来。这种学习既没有明显的条件刺激配对，也没有明显的强化或惩罚，但鸟儿确实掌握了复杂的歌曲。这提醒我们，动物（包括人类）拥有超越传统条件反射理论的专门学习机制。

2. 另一个典型例子是味觉厌恶学习。如果吃了某种食物后生病，即使疾病和进食之间相隔数小时，也会对那种食物产生强烈厌恶。这种学习打破了“刺激和结果必须紧密相连”的一般规律，体现了大脑学习机制的精妙适应性。

---

寻找记忆的物质基础

拉什利的探索

早期的神经科学家卡尔·拉什利试图寻找“记忆痕迹”——学习内容在大脑中的物质表现。他推理说，如果学习依赖于两个大脑区域之间新的或加强的连接，那么用刀切断这种连接应该能够消除学习到的反应。 拉什利训练老鼠学习迷宫和亮度辨别任务，然后在它们大脑皮质的不同位置做了深切口。然而，令人惊讶的是，没有任何一个切口显著损害了老鼠的表现。这说明他所研究的学习类型并不依赖于穿越皮质的连接。

但是，拉什利的结论可能基于两个不正确的假设：

1. 大脑皮质是寻找记忆痕迹的最佳或唯一场所；
2. 所有类型的记忆在生理上都是相同的。

后来的研究者摒弃了这些假设，得出了不同的结论。

现代的记忆研究

理查德·汤普森和他的同事们使用了比拉什利更简单的任务，并且不在大脑皮质而是在小脑中寻找记忆痕迹。他们研究了兔子的眨眼条件反射：先出现音调（条件刺激），然后向兔子眼球吹气（无条件刺激）。 汤普森确定了小脑的一个细胞核——外侧间位核——对学习至关重要。在训练开始时，这些细胞对音调几乎没有反应，但随着学习进展，它们的反应逐渐增强。

这个发现为我们理解学习的神经基础提供了重要线索：记忆并不是分散存储在整个大脑中，而是有特定的生理位置。

---

记忆的分类体系

几十年前，心理学家期望找到适用于所有情况的学习或记忆规律。但渐渐地，他们意识到不同类型的学习和记忆之间存在重要差异。就像一个图书馆需要不同的分类系统来管理小说、科技书籍和古籍一样，我们的大脑也有多套记忆系统来处理不同类型的信息。

短期记忆与长期记忆的区别

唐纳德·赫布在1949年提出，没有单一机制能够解释所有的学习现象。你可以立即重复刚听到的内容，显然某些记忆形成很快。老人能回忆起童年的事件，说明某些记忆能持续终生。赫布认为，快速到足以解释即时记忆的化学过程，不可能稳定到足以提供永久记忆。

因此，他提出了区分最近发生事件的短期记忆和更久远事件的长期记忆。这个区分得到了多方面证据的支持：

短期记忆依赖于复述。比如，如果你读了字母序列DZLAUV，然后有什么东西分散了你的注意力，你重复这些字母的能力会迅速下降。但你可以回忆起多年未想过的长期记忆。

另一个关键差异是：短期记忆一旦遗忘就永远失去了，但长期记忆可能通过提示重新构建。试试看能否说出你所有的高中老师的名字。在你说出所有能想到的之后，如果有人给你看照片并告诉你老师姓名的首字母，你可能还能想起更多。

这张对比图清楚地展示了两种记忆系统在各个维度上的差异。短期记忆容量小、持续时间短、易受干扰，而长期记忆则相反。

巩固过程的重新认识

最初科学界认为，大脑将信息暂存在短期记忆中，待有充足时间后再巩固为长期记忆。如果巩固之前复述过程被打断，信息就会永远丢失。

后续研究让这种简单的二分法变得复杂起来。首先，许多短期记忆并非通往长期记忆的中转站。看足球比赛时我们会记住比分直到它发生变化，即使持续一小时的复述也不会将比分转化为长期记忆。

此外，巩固过程的时间跨度存在巨大差异。记忆枯燥事实可能需要数小时反复练习，但情感冲击强烈的事件——比如恋人的甜言蜜语或突发的危险警告——往往瞬间就能形成深刻记忆。情感重要性显著影响记忆形成的速度。

“记忆不仅仅是经历的记录，它是我们世界知识、技能、希望和梦想的基础，也是我们与他人互动从而影响命运的能力。” ——詹姆斯·麦高

工作记忆

为了取代短期记忆的概念，巴德利和希奇引入了“工作记忆”这个术语，指的是我们在处理信息时储存信息的方式。

工作记忆的一个常见测试是延迟反应任务，需要对不久前看到或听到的刺激做出反应。在这类测试中，被试者凝视一个中央固定点，随后光线会在周围某个方向短暂闪烁。被试者需要继续凝视中央点几秒钟，直到听到蜂鸣声，然后看向记忆中光线出现的位置。

在延迟期间，学习者必须储存刺激的表征，许多研究都指向前额叶皮质是这种储存的重要位置。在延迟期间，前额叶皮质和顶叶皮质的某些细胞增加它们的活动，不同的细胞根据眼睛移动需要采取的方向变得活跃。

---

海马体与记忆

遗忘症是记忆丧失。有个患者吃了午饭，20分钟后又吃了第二顿午饭，显然忘记了第一顿饭。再过20分钟，他开始吃第三顿午饭，并且吃了大部分。几分钟后，他说想要“散步并吃顿好饭”。然而，即使在严重的情况下，也没有人会同等程度地失去所有类型的记忆。

著名的病例

1953年，亨利·莫莱森（在大多数研究报告中被称为H.M.）每天遭受约10次小癫痫发作和每周一次大发作，尽管尝试了所有可用的抗癫痫药物。最终，他同意尝试一种绝望的措施——手术切除双侧内侧颞叶，包括海马体和附近的内侧颞叶皮质结构。 研究人员当时对海马体几乎一无所知，没有人知道手术后会发生什么。虽然手术将H.M.的癫痫减少到每年不超过两次大发作，但他遭受了严重的记忆损伤。

顺行性健忘和逆行性健忘

手术后，H.M.的智力和语言能力保持完整，除了情感上的平静外，他的个性也保持不变。然而，他遭受了严重的顺行性健忘症（无法为脑损伤后发生的事件形成记忆）。他还遭受了逆行性健忘症（对脑损伤前发生的事件失去记忆）。

比如，健忘症患者通常能说出他们小时候和青少年时住在哪里，但可能说不出3年前住在哪里。这种时间梯度表明，最近的记忆最依赖于海马体，而较久远的记忆可能已经巩固到其他脑区。

工作记忆保持完整

尽管H.M.在形成长期记忆方面存在巨大缺陷，但他的短期或工作记忆保持完整。在一次测试中，布伦达·米尔纳要求他记住数字584。经过15分钟无干扰的延迟后，他正确回忆起来，解释说：“这很容易。你只需要记住8。你看，5、8和4加起来是17。你记住8，用17减去8，剩下9。9除以2得到5和4，这样你就得到了584。很容易。”

片刻后，当他的注意力转移到另一个主题时，他就忘记了数字和与之相关的复杂思路。大多数其他严重健忘症患者在没有分心的情况下也表现出正常的工作记忆。

长期记忆存储受损

虽然H.M.表现出正常的工作记忆，但一旦他分心，记忆就消失了。手术后几年，每当被问及年龄和日期时，他回答“27岁”和“1953年”。几年后，他开始胡乱猜测，通常少说自己的年龄10年或更多，日期也相差多达43年。 他可以反复阅读同一本杂志而不失去兴趣。经常，他会告诉某人一个童年事件，然后一两分钟后，再次告诉同一个人同样的故事。1980年，他搬到了一个疗养院。四年后，他无法说出自己住在哪里或谁照顾他。

有趣的是，H.M.确实为反复遇到的新信息形成了一些微弱的语义记忆。例如，当给他名字并要求填入适当的姓氏时，他的回答包括一些1953年后成名的人。

情节记忆严重受损

H.M.的情节记忆（单一个人事件的记忆）严重受损。他无法描述手术后的任何经历。他的逆行性健忘症对情节记忆也最严重。虽然他能描述手术前学到的事实，但很少能讲述个人经历。 另一个患者K.C.在摩托车事故后遭受了广泛的脑损伤，海马体和其他位置都有分散损伤，导致情节记忆的明显完全丧失。他无法描述生命中任何时期的单一事件，尽管他记得损伤前知道的许多事实。

内隐记忆优于外显记忆

几乎所有健忘症患者都表现出内隐记忆优于外显记忆的特点。外显记忆是对信息的有意识回忆，你认识到这是一种记忆，也称为陈述性记忆。内隐记忆是经验对行为的影响，即使你没有认识到这种影响。

一个内隐记忆的例子：作为实验，三名医院工作人员同意以特殊方式对待一名健忘症患者。一个人尽可能友好。第二个保持中性。第三个严厉，拒绝所有请求，让患者执行无聊的任务。5天后，要求患者看三名工作人员的照片，试图识别他们或说出他知道的任何信息。

他说他不认识任何人。然后问他会接近哪一个作为可能的朋友或会向哪一个寻求帮助。这个问题被反复问——可以反复问是因为他从未记得被问过——他通常选择“友好”人的照片，从未选择“不友好”人的照片，尽管不友好的人是一个美丽的女人，在照片中微笑着。他无法说出为什么选择避开她。

程序性记忆基本完整

程序性记忆是运动技能和习惯的发展，是一种特殊的内隐记忆。例如，H.M.学会了阅读镜像文字（就像在镜子中看到的那样），尽管他对这种技能感到惊讶，因为他不记得以前试过。患者K.C.在图书馆有一份兼职工作，学会了使用杜威十进制系统分类书籍，尽管他不记得何时或在哪里学的。

总结来说，包括H.M.在内的健忘症患者通常表现出以下模式：工作记忆保持正常，但对陈述性记忆，特别是情节记忆存在严重的顺行性健忘症。同时存在一定程度的逆行性健忘症，主要局限于情节记忆。有趣的是，他们的内隐记忆优于外显记忆，程序性记忆几乎完整。

---

海马体功能的理论

海马体究竟如何促进记忆？我们有几种不同的理论来解释海马体的功能，每种理论都有其支持证据。

陈述性记忆理论

拉里·斯奎尔提出，海马体对陈述性记忆，特别是情节记忆至关重要。但如何用非人类动物测试这个假设呢？它们无法“陈述”任何东西。研究者开发了许多巧妙的方法。

例如，让一只老鼠从五堆不同气味的沙子中挖出食物。然后它在两种气味之间做选择，如果它走向最先闻到的那种，就会得到奖励。完整的老鼠学会正确反应，显然展示了不仅对闻到什么的记忆，还有对何时闻到的记忆。对特定事件的记忆，至少按照广义定义，符合情节记忆的特征。海马体损伤的老鼠在这个任务上表现很差。

空间记忆理论

第二个假设关注空间记忆。电记录表明，老鼠海马体中的许多神经元对特定的空间位置有调节作用，当动物处于特定位置时反应最强。当人们执行空间任务时，比如规划从家到单位的最佳路线，功能磁共振成像结果显示海马体活动增强。

一项功能磁共振成像研究记录了大学生对熟悉校园景观照片的反应。校园中彼此接近的建筑物产生的海马体反应比那些距离较远的更相似。所有这些结果都表明海马体在空间记忆中起重要作用。

研究人员对北京出租车司机的大脑进行了正电子发射断层扫描，当他们回答诸如“从天安门到颐和园的最短合法路线是什么？”等问题时，回答这些路线问题激活了他们的海马体，比回答非空间问题激活得多。磁共振成像扫描还显示，出租车司机的后海马体比平均水平大，而且他们从事出租车司机工作的时间越长，后海马体就越大。

辐射状迷宫是测试空间记忆的经典实验。从中心点出发，迷宫有几条臂——通常是八条——其中一些或全部在末端有一点食物。老鼠的最佳策略是探索每条臂一次且只一次，记住已经去过的地方。

海马体损伤的老鼠逐渐学会不进入从不正确的臂，但即使经过大量训练，它们经常两次进入正确的臂。也就是说，它们忘记了已经尝试过哪些臂。类似地，在莫里斯水迷宫中，老鼠必须游过混浊的水找到刚在水面下的休息平台。海马体损伤的老鼠如果总是从同一个地方开始且休息平台总是在同一个地方，能慢慢学会找到平台。但是，如果必须从不同位置开始或者休息平台偶尔移动位置，老鼠就会迷失方向。

情境记忆理论

第三个假设涉及情境学习。描述你昨天或今天经历的事情，然后描述你几个月或几年前经历的事情。你的两个叙述有什么不同？你最近的叙述可能包含更多关于你在哪里、还有谁在那里、人们坐在哪里、也许有些人穿什么、确切地说了什么、也许外面的天气以及其他重要和不太重要的细节。

老鼠也是如此。当老鼠被训练做某事，然后经过短暂延迟再次测试时，如果在同一位置测试，它们记住反应效果最好。也就是说，它们的记忆依赖于情境。随着时间推移，情境变得越来越不重要，老鼠记住反应的程度，它们在不同位置记住得同样好。

海马体损伤的老鼠，如果它们能学到任何东西，在熟悉地点和其他地方测试之间没有区别。它们的记忆不依赖情境，可能是因为它们不记得情境。 这些理论并不一定相互冲突，因为海马体可能以不止一种方式做出贡献。研究人员也可能找到将所有三个假设合并为一个的方法。

---

基底神经节的作用

海马体并不负责所有的学习和记忆。它最重要的是情节记忆——那种从单一经历发展出来的记忆。海马体损伤后，学习仍然会发生，但它是通过重复经历逐渐发生的，而且通常是很难用言语表达的记忆。

以篮球防守为例：当你防守某位球员时，这位球员有时从外线投篮，有时试图突破到篮下。如果你能预测这个球员的选择倾向，就能更有效地防守。通过长期对抗，你会逐渐发现规律：这位球员在落后比分时可能更倾向于外线投篮，如果上次外线投篮不中则会减少外线出手，比赛后期更偏好外线，如果某个特定队友在场则会改变进攻方式，等等。

然而，你可能逐渐发现一种模式。当你这样做时，你可能事后说你只是对对手要从外线投篮有“预感”，并相应地进行防守——假设因此赢得了比赛。 这样的渐进学习依赖于基底神经节。我们可以称之为内隐学习或习惯学习。让我们考虑另一个许多研究者使用的例子。

概率学习任务

在每次试验中，你会看到一个由四张不同颜色和形状的卡片组成的序列，你的任务是预测下一张卡片应该是红色还是蓝色。通过反复练习，你逐渐发现这些卡片之间存在某种隐藏的规律，但没有任何单一的卡片能够完全确定结果。

例如，也许当序列中出现两张圆形卡片时，下一张通常是红色。如果前面有一张黄色三角形，接下来出现蓝色可能性更大。当序列以绿色正方形开头时，红色的概率会增加。通过关注任何一个特征，你大部分时间都能猜对，但综合考虑所有线索，准确率会显著提升。

在这个任务上，大多数正常人很快采用基于某个明显特征的简单策略，比如“看到圆形就选红色”，因此能够达到60-70%的正确率。这种策略基于陈述性记忆——能够明确说出自己遵循的规则。

如果我们测试患有帕金森病的人，他们的基底神经节受损，许多人起初表现和正常人一样，因为他们有完整的海马体。然而，即使经过许多试验，他们继续基于一张图片回答，并且不显示需要基底神经节的渐进改善。

海马体损伤导致健忘症的人在许多试验中在天气任务上表现随机，因为他们不形成陈述性记忆，无法记住任何特定符号通常是一种天气类型或另一种天气类型的信号。实际上，即使经过许多试验，他们也无法描述任务或指令。

然而，如果他们继续足够长的时间，他们显示出基于基底神经节支持的习惯的渐进改善。如果信号切换，使原来预测下雨高机会的信号现在预测晴天高机会，他们切换反应非常慢。

双重学习系统

这些结果确实表明，海马体对陈述性记忆更重要，基底神经节对程序性记忆更重要。然而，心理学家不再相信海马体任务和基底神经节任务之间存在严格分离。几乎所有任务都激活两个区域，即使在同一任务上，也有可能从一种记忆类型转换到另一种。

这种双重学习系统让我们的大脑更加灵活。对于需要快速获得明确知识的任务，海马体系统更有效。对于需要整合多种微妙线索形成直觉判断的任务，基底神经节系统可能更有优势。就像一个经验丰富的医生，他可能无法完全解释为什么对某个患者有“不好的预感”，但这种基于大量经验形成的直觉往往是准确的。

---

记忆的分子基础

如果我们要在干草堆中寻找一根针，一个好策略是寻找一个小干草堆。因此，许多研究者转向了无脊椎动物的研究。脊椎动物和无脊椎动物的神经系统组织不同，但神经元的化学、动作电位的原理以及神经递质和它们的受体是相同的。

海兔的学习研究

海兔是一种与常见蛞蝓相关的海洋无脊椎动物，它成为学习生理学研究的热门动物。与脊椎动物相比，它的神经元较少，其中许多又大又容易研究。而且，与脊椎动物不同，海兔的神经元在不同个体之间实际上是相同的，这样不同的研究者可以研究同一个神经元的特性。

一个常研究的行为是收缩反应：如果有人触摸海兔的虹吸管、外套膜或鳃，动物会剧烈收缩受刺激的结构。研究人员已经追踪了从触觉感受器通过其他神经元到指导反应的运动神经元的神经通路。

习惯化现象

习惯化是对反复出现且不伴随其他刺激变化的刺激反应的减少。例如，如果你的时钟每小时报时，你会逐渐反应越来越少。如果我们反复用短暂的海水射流刺激海兔的鳃，它起初会收缩，但经过许多重复后，它停止反应。

反应的下降不是由于肌肉疲劳造成的，因为即使在习惯化发生后，直接刺激运动神经元仍能产生完整大小的肌肉收缩。我们也可以排除感觉神经元的变化。感觉神经元仍然对刺激给出完整的、正常的反应；它只是不能像以前那样兴奋运动神经元。

敏感化现象

当你意外被烫伤后，即使是轻微的触碰也会让你感到格外敏感。这就是敏感化现象——当我们经历强烈刺激后，神经系统会暂时提高对后续刺激的反应强度。

在海兔身上也能观察到同样的现象。当研究人员在海兔皮肤的任何部位施加强烈刺激时，这只小动物对后续轻微触碰的收缩反应会明显增强，就像它的神经系统被“唤醒”了一样。

研究人员将敏感化追踪到已识别的突触的变化。皮肤上的强刺激兴奋促进性中间神经元，释放血清素到许多感觉神经元的突触前终端。血清素阻断这些膜中的钾通道。结果是在后来的动作电位之后，膜比平常需要更长时间才能重新极化（因为钾流出细胞很慢）。因此，突触前神经元继续释放其神经递质的时间比平常长。

重复这个过程会使感觉神经元合成新蛋白质，产生长期敏感化。这项研究展示了如何在分子事件方面解释行为可塑性的一个例子。

长时程增强效应

在脊椎动物中，类似的过程被称为长时程增强效应。这种现象最初在老鼠海马体的神经元中发现：连接到树突的一个或多个轴突用快速的刺激系列轰击它。这种强烈刺激的爆发使一些突触变得更强（对同类型的新输入更敏感），持续数分钟、数天或数周。

长时程增强效应具备三个重要特性，使其成为学习和记忆细胞基础的理想候选者。

• 特异性表现为如果细胞上的一些突触高度活跃而其他突触没有，只有活跃的突触会得到加强。
• 协同性指两个或多个轴突的几乎同时刺激比单个轴突的重复刺激产生更强的长时程增强效应。
• 联合性体现在将弱输入与强输入配对会增强后来对弱输入的反应，这恰好符合海布突触理论的预期。

相反的变化，长时程抑制效应，是突触反应的长期减少，发生在那些比其他轴突活动较少的轴突上。你可以把这看作是一个补偿过程。当一个突触加强时，另一个突触减弱。

分子机制

长时程增强效应在海马体神经元中的发生过程如下：重复的谷氨酸兴奋导致大量钠离子通过受体通道进入，使树突强烈去极化。去极化移除了阻塞受体通道的镁离子，使谷氨酸能够兴奋另一种类型的受体，通过该受体钠离子和钙离子进入神经元。

这些影响被类似神经生长因子的神经营养因子放大。持续的突触活动导致动作电位，这些动作电位在轴突中开始，但反向传播到树突中，然后释放这种神经营养因子。长时程增强效应的形成和维持依赖于所有这些化学物质。

最终结果包括几种可能性：树突构建更多的受体或将旧的受体移到更好的位置；树突可能产生更多的分支和棘突，从而与同一个轴突形成额外的突触；某些受体可能变得比以前更敏感。

让我们总结一下：当谷氨酸大量刺激某一类受体时，产生的去极化使谷氨酸也能刺激附近的另一类受体。对后一类受体的刺激让钙离子进入细胞，在那里它启动一系列变化，增强树突对谷氨酸的未来反应。 长时程增强效应一旦建立，就不再依赖于某一类特定的受体了。阻止这类受体的药物会阻止长时程增强效应的建立，但不会干扰已经建立的长时程增强效应的维持。

---

记忆障碍

不同类型的脑损伤产生不同类型的遗忘症。我们已经详细讨论了海马体损伤导致的遗忘症，现在让我们简要考虑另外两个例子：科萨科夫综合征和阿尔兹海默病。

科萨科夫综合征

科萨科夫综合征，也被称为韦尼克-科萨科夫综合征，是由长期缺乏硫胺素引起的脑损伤。严重的硫胺素缺乏主要发生在慢性酒精中毒者身上，他们连续几周以来只喝酒精饮料，缺乏维生素。大脑需要硫胺素（维生素B1）来代谢葡萄糖，这是它的主要燃料。

长期的硫胺素缺乏导致整个大脑的神经元丢失或萎缩。受影响最严重的区域之一是背内侧丘脑，它是前额叶皮质的主要输入源。科萨科夫综合征的症状与前额叶皮质损伤的人相似，包括冷漠、混乱和记忆丧失。这些症状也与海马体损伤的症状重叠，包括情节记忆的严重损伤和内隐记忆的保留。

通常，虚构的答案在过去某个时候是真实的，但现在不是了，比如“我去跳舞了”或“我拜访了我的孩子们”。大部分虚构的答案比目前真实的答案更愉快。这种趋势可能反映了患者试图保持愉快情绪的努力，或者仅仅是患者过去的生活总体上比现在更愉快的事实。

虚构的倾向对学习策略产生了有趣的影响。假设你必须学习一长串三个词的句子，比如：“药物治愈了打嗝”和“游客想要快照。”你会简单地反复重读列表吗？还是你会在阅读列表和测试自己之间交替？

几乎每个人都通过第二种方式学得更好。完成句子迫使你更加主动，并将注意力集中在你尚未学会的项目上。然而，科萨科夫患者通过第一种方式学得好得多，即反复阅读列表。原因是，当他们测试自己时，他们会虚构。然后他们记住他们的虚构而不是正确答案。

阿尔兹海默病

记忆丧失的另一个原因是阿尔兹海默病。有位研究者报告说，他和一个阿尔兹海默病患者一起打高尔夫球，这个患者正确记住了比赛规则和术语，但一直忘记他打了多少杆。在五次场合，他开球，等另一个球员开球，然后又开球，忘记了他的第一次击球。

与其他遗忘症患者一样，阿尔兹海默病患者的程序性记忆优于陈述性记忆。他们学习新技能，然后对自己的良好表现感到惊讶，因为他们不记得以前做过。

阿尔兹海默病逐渐发展为更严重的记忆丧失、混乱、抑郁、不安、幻觉、妄想、失眠和食欲不振。它偶尔袭击40岁以下的人，但随着年龄增长变得更常见。

从这个趋势图可以看出，阿尔兹海默病的患病率随年龄呈指数式增长，65-74岁组约5%的患病率在85岁以上人群中激增至近50%。

阿尔兹海默病的病理机制

阿尔兹海默病原因的第一个主要线索是唐氏综合征（一种智力迟钝类型）的人如果生存到中年几乎总是患阿尔兹海默病。唐氏综合征患者有三条21号染色体而不是通常的两条。这一事实引导研究者检查21号染色体，他们在那里发现了与许多早发性阿尔兹海默病病例相关的基因。

与早发性阿尔兹海默病相关的基因导致一种叫做淀粉样蛋白的蛋白质在神经元内外积累。这种影响在细胞之间有所不同，但净效应是损害树突棘、减少突触输入并降低可塑性。

随着淀粉样蛋白损害轴突和树突，受损结构聚集成称为斑块的结构。随着斑块积累，大脑皮质、海马体和其他区域萎缩（消耗掉）。

研究者假设改变的tau也增加淀粉样蛋白的产生，造成恶性循环。改变的tau主要负责缠结，即神经元内退化形成的结构。淀粉样蛋白、tau和其他化学物质的模式因阿尔兹海默病患者而异，区分几种患者亚型可能有用。

目前，对阿尔兹海默病没有高度有效的药物，尽管许多新的可能性正在研究中。最常见的治疗是给予刺激乙酰胆碱受体或延长乙酰胆碱释放的药物。结果是增强的觉醒。

一个有趣的治疗方向是姜黄素，这是从中药材姜黄中提取的活性成分，在中医传统方剂中有悠久的应用历史。动物实验显示，姜黄素能够抑制淀粉样蛋白沉积和磷酸基团与tau蛋白的结合。目前针对人类的临床应用研究正在起步阶段。

---

总结与展望

研究遗忘症患者揭示了人们并不会同等地失去记忆的所有方面。一个在建立新记忆方面有巨大困难的患者可能记得很久以前的事件，而严重受损的事实记忆的人可能学会新技能。显然，人们有几种相对独立的记忆类型，依赖于不同的大脑区域。

从分子层面到行为层面，学习和记忆涉及大脑的可塑性变化。无论是海兔的简单习惯化，还是人类复杂的情节记忆，都遵循着相似的基本原理：经验改变神经元之间的连接强度，这些变化构成了我们所称的记忆。

记忆让每个人都成为独特的个体，它既是过去经历的记录，更是我们理解世界、与他人互动、规划未来的基础。正如著名神经科学家所言：“没有记忆，我们就失去了跨越时间存在的感觉——失去了自我。”

“智力测试所衡量的总体智力是一个方便的概念。说它方便，是因为在大多数情况下，某项智力任务表现优秀的人在其他任务上也表现出色。但说它是概念，是因为不同类型的能力依赖于不同的大脑机制，完全可能损害其中一种而不影响另一种。”

这种观点同样适用于记忆系统。记忆由一系列为特定目的服务的相对独立机制组成。遗忘症研究清楚地展示了大脑如何通过这些专门化的独立机制来运行。

从巴甫洛夫的条件反射实验到海兔的神经可塑性研究，从H.M.病例的深刻启示到北京出租车司机大脑结构的适应性变化，每一个发现都为我们揭开了记忆这一神秘现象的面纱。科学进步的道路从不平坦，它充满分叉、死胡同和意外发现。正是这种持续的探索精神，让我们不断接近理解人类心智的终极奥秘。