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人类大脑探秘
1.18.4 记忆功能区——海马区

记忆功能区——海马区

俄罗斯生物学博士亚·卡缅斯基试图从另一个领域发现大脑的奥秘。他把人的记忆分成了3个类型。

人的第一种记忆是遗传记忆。性细胞中记录了一切生物的结构和活动原则。这些特性随着性细胞世代相传。遗传记忆惰性大,难以改变。正是这样才保证了下一代与上一代相似,才避免了自然界中各种因素的混杂。遗传记忆的信息量非常大。科学界认为,只要有2%的遗传因子就能保留人的结构的全部信息,那么其余98%的遗传因子包含的是什么信息呢?原来,一部分遗传因子是从祖先那里继承下来的。这部分因子可以说是上帝和自然界赐予的。它们在通常条件下处于隐蔽地位。一旦地球上发生灾难,生活条件变得与祖先经历过的相似的时候,现代人的体内就会产生出有助于自己生存的器官。人在胚胎期有腮和尾巴,这就是一个明证。当然,如果人既有肺又有腮,这样就既能生活在陆地上也能栖息在水中。但是,自然界的规律证明,两者只能选其一。

第二种记忆是免疫记忆。人的血液中有着极小的富有自我牺牲精神的细胞,它们生存的时间很短,主要职能是尽量多地消灭人体的敌人。淋巴细胞对侵入血液的细菌或者简单有毒物质作出快速反应,生成抗体,把有害物质“黏合”,不让它们进入其他器官。而消灭“来敌”的重任则落到了血液中的吞噬细胞的头上。这些细胞能够毫不费力地区别出外来细胞,能够把它们记住并保留下来。人一旦得过麻疹和猩红热,就会获得终身免疫力。不仅如此,多数人还能够辨认并且消灭肿瘤细胞,产生抗肿瘤免疫力。

第三种记忆是神经记忆。当我们说“记性不好”时,指的就是这种记忆。它的信息量高达1011比特。虽然科学家很早就开始了神经记忆的研究,但对其机制还了解甚少。目前已知的是,它是由几个阶段组成的。这种记忆先从知觉开始,感觉越强烈,记得越牢。

神经记忆分为短期的和长期的两种。短期信息只保留数分钟,如人在听到一个新电话号码后,可以短期记住,直到把它写到纸上。这种记忆的量不大,没有经过特别训练的,只能记住5~7个信息单位,而且时间很短。好在我们的电话号码也就是这么几位数。不过,这种记忆十分不牢靠,只要分散一下注意力,就会忘得一干二净。如果信息十分重要,或者引起了人的很大震动,将来又用得着,那么它就可能变成长期记忆,甚至终身记忆。信息从短期记忆转为长期记忆的过程称为实变,是位于大脑颞叶深部的海马发挥了作用。

比如,为了治疗癫痫,医生为一位病人切除了大部分的脑,癫痫倒是治好了,他的实变能力也随之丧失,他只能记住当前发生的事。譬如,你正同他说话,后来出去了两三分钟,再进去时,他会觉得你从未同他说过话。术前的事,他却记得一清二楚。在这之后,医学界就没有采用过这种治疗方法。

受到强烈刺激后,健康人会突然丧失记忆,而且持续的时间会很长。1944年,居住在意大利西西里岛的一个17岁的姑娘,被轰炸吓得失去了记忆,有10年时间处于半睡眠状态。1955年,当美国一架歼击机从航空母舰上起飞时,巨响掠过姑娘住所的屋顶,就在这一瞬间,她如梦初醒,恢复了记忆,而过去的10年却从她的生活中一笔勾销了,因为她那段时间没有记忆。

亚·卡缅斯基博士因此认为,遗传记忆是天生的,免疫记忆是得病后留下的,神经记忆则因人而异。

德国科学家最近发现,人脑中除了海马区与记忆功能有着直接关联外,另有一块控制嗅觉的功能区也与记忆密切相关。该发现进一步揭示了人脑记忆的生理机制,也很好地解释了人脑记忆功能在视觉、感觉等刺激下得到强化的原因。科学家们在对比试验数据时发现,当被测试者看见一个词汇时,总是距离海马区约15毫米的嗅觉功能区里的神经元首先活动,然后才是海马区的神经元开始活动。一旦两个功能区的神经细胞活动达到绝对同步的时候,给出的词汇就会被被测试者完全记住;而当两个功能区的神经细胞分别活动但没有达到同步的时候,给出的词汇则不能被被测试者记忆住。由此,科学家们通过观测两个功能区神经细胞是否同步活动可以断定被测试者的记忆情况。此外科学家还发现,该同步活动是以近40赫兹的频率在所谓的伽马振荡区里发生的,而此前已经发现,大脑在处理视觉刺激时也有这种40赫兹振荡的同步现象。同时科学家发现,如果记忆活动与喜悦、恐惧或者激动等感觉结合起来,大脑中控制感觉的杏仁体也会传递信号,刺激两个功能区的细胞活动,加深记忆功能。

记忆是人脑中最为重要的功能之一,此前科学家已经陆续发现一些与记忆相关的96功能区,但对于其生理机制尚不清楚。德国科学家认为,他们的最新发现将有助于完全解开人脑记忆之谜。

记忆迷宫的大门虽然仍未打开,但是人们已经捕捉到了记忆生理机制的脉络信息。在国内外许多心理学家、神经生理学家和生物化学家的共同努力下,记忆之谜必将彻底揭开,到那时,人类对自身的认识将进入一个崭新的阶段。