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荐书| 脑科学诺奖得主的经典著作《追寻记忆的痕迹》

brainnews 2023-04-13

回忆过去就是一趟心理时间旅行,我们得以摆脱时空的束缚,在完全不同的维度里来去自如。

——[美]埃里克·坎德尔(Eric R. Kandel)




1995年1月25日的波士顿街头,27岁的波士顿警官肯尼·康利(Kenneth Conley)正在竭力追捕一名杀人案的嫌疑犯。


对康利来说,这次追捕,事关波士顿警察局(BPD)的荣誉,更是人命关天的大事。然而,就在这场追捕结束后,康利却不得不面临“作伪证”与“妨碍司法”双重罪名的起诉。


原来,在康利追捕嫌犯时,就在他经过的路边,正有几名警察在殴打另一名“嫌犯”。


而事实上,这名“嫌犯”乃是接到信息加入追捕的卧底警探——考克斯。


当警方调查这起警员暴力事件时,康利却声称自己一心追捕嫌犯,因为“管道视域”(tunnel vision)以至完全没有注意到这起恶性事件。


Kenneth Conley(图片来自The National Registry of Exonerations)


在法庭上,陪审团一致认为,路过的康利不可能注意不到暴力事件,一定是有意包庇同僚。


最终,在1998年9月29日,康利被判处34个月监禁,罚款6000美元。


那么究竟是判决错误还是康利在撒谎呢?疑点在于,一个人的注意力真的如此有限,以至于对近在咫尺的恶性事件都可能视而不见?


事实上,大脑的指令真的能让人忽略近在咫尺的恶。


反观一下我们的生活日常:


我们每时每刻都被大量感觉刺激包围着,但只会注意到其中一个或几个刺激,而忽略或压制其余的。


如果此刻饥饿的你在手机上阅读本文,这时身旁的人打开外卖,大盘鸡或麻辣香锅的气味扑面而来。


你很自然地将目光从手机上移开去,盯着对方的外卖盒,分辨是哪家饭店的外卖。


此时,即使手机仍然在你的视野内,文字也只会滑眼而过。


如果待会儿有人要求你回忆这段场景,你更可(wu)能(fa)记(wang)得(ji)外卖的气味,而不记得本文到底写了什么。


这些现象被称为“管道视域”。


那么“管道视域”究竟只是我们生活中的错觉,还是现实存在的心理学现象呢?


为证实它的存在,心理学教授克里斯·查布利斯设计了一个更为严格的心理学实验。


他将实验人员被分为1、2两组:


组1有三名成员,他们站在桥头路口的旁边,其中两人做出殴打第三人的姿势,并发出一些声响;


组2由两名成员组成,一名成员要追逐另一名成员,与此同时,追逐这要在过程中记住,被追逐着分别用左手跟右手敲击自己头部的次数;


组2成员追逐的时间为3分钟,45秒-1分时,两人经过组1成员所在的桥头,两组人最近处的距离不到6米。


实验中的两组人近在咫尺


有趣的是,不论白天还是晚上参与实验,当组2中的“追逐者”被问及是否看到有不寻常的事件发生时,竟有50%以上的受访者表示,完全没有注意到有殴打事件发生。

 

这就是心理学上所说的“非注意盲视”。

 

康利正是因为这一现象,没有注意到“眼前”的暴力事件。


不过值得庆幸的是,2005年9月2日,法院倾向于承认康利陷入了“非注意盲视”现象,并最终撤回了对康利的指控。


“非注意盲视”的现象如此常见,它背后的原理究竟是什么呢?


20世纪的神经科学家希望为它找到一个生命科学上可靠的解释。


2000年诺贝尔生理学和医学奖的获得者埃里克·坎德尔正是这样一位“追寻记忆痕迹”的心智科学家。


在自传《追寻记忆的痕迹》一书中,坎德尔回顾了他亲身参与并取得巨大成就的20世纪心智研究


《追寻记忆的痕迹》


凭借自身强大的科研能力与知识背景,坎德尔在书中将20世纪后半叶心智科学所取得的成果一一追根溯源。


书中的概念、实验、科学家都如同舞台上的演员般,在坎德尔这一亲历者和讲述者的安排下,逐一粉墨登场。阅读体验仿佛亲临诺奖得主倾囊而授的《神经科学导论》公开课。


不仅如此,坎德尔还以清晰易读的文笔,从研究者本人的角度向读者介绍了最好的科学研究是如何一步步展开的,从确定题目,到提出假说,寻找实验对象和方法,结识最合适的合作者,直到最后将自己的研究成果公之于众并使之进入商业领域的整个过程,为科学爱好者和有志于科学事业的学生提供了行动的指引


接下来笔者将选取该书提供的实验案例,从三方面解释注意力与记忆的关系。在这里,注意力的大脑机制已经不再是一股脑中的神秘力量,而是一个神经科学的调节过程。

 

1、注意力是形成记忆的关键


神经科学家迈克尔·戈德伯格与罗伯特·伍尔兹发现,在视觉系统中,注意力,增强了神经元对刺激的反应。


这些神经元经多巴胺的引导,通过轴突,将信号投射到海马体上。


当我们阻断多巴胺在海马体中的作用,就会组织动物正投入注意的空间地图的固化;相反,如果激活海马体中的多巴胺受体,动物没有投入注意的空间地图会得到固化。


而海马体,正是形成记忆的关键所在。


因此,当康利全神贯注于追捕眼前的嫌犯时,周围的刺激很难固化为他的记忆,这也就解释了他在心理学层面表现出的“非注意盲视”。

 

2、注意方式男女有别


显然,在模仿“康利案”的实验中,还是有人会注意到殴打事件的,这是为什么呢?


第一个发现海马体位置细胞的奥基夫为我们提供了一个参考。


男人和女人在空间记忆时采用的策略并不相同。女人使用临近的线索或地表来定位;而男人则更多依赖于内化在脑种的几何地图。


在脑成像的实验中,科学家发现男女在思考空间时激活的脑区是不同的:男人激活的是左侧海马体而女人激活的是右侧顶叶和右侧前额叶皮层。


当然,除了性别因素,其他先天或后天的特点是否也会影响注意力和记忆,还有待进一步的神经科学研究。

 

3、稳定的注意是记忆里的关键


记忆方式很难改变,但别担心,记忆能力仍然是可以训练的,训练的关键还是在于注意力。


在坎德尔关于小白鼠空间记忆的实验中,长时稳定性与小白鼠在其环境中需要投入特定注意的程度呈强烈且系统性的相关。




坎德尔获得诺奖的成果与他的实验动物——海兔


当一只小白鼠被迫对一个新环境投入大量注意,一边探索新空间一边还必须学习一个空间任务时,这一空间地图会保持数天,而且小白鼠很容易记住基于这个空间信息的新任务。


这说明,科学、系统、稳定地对一件事物投入注意力,才是提升记忆能力的不二法门。


 以上实验,只是坎德尔自传《追寻记忆的痕迹——新心智科学的开创历程》中呈现的20世纪心智科学史的几个片段。


如果说克服“非注意盲视”需要科学的方法和不懈的努力,那么坎德尔的一生,正是二者活生生的注脚。


坎德尔1929年生于奥地利维也纳。上世纪2、30年代,身为犹太人的坎德尔和家族遭遇了奥地利纳粹势力的疯狂迫害,举家远渡美国避难。


这一避难之旅,不但开启了坎德尔的心智科学探究之旅,更成为20世纪心智科学突破式发展的里程碑。


求学美国的坎德尔,于1952年他取得哈佛大学历史与文学专业。而为了探究弗洛伊德理论的生命科学基础,坎德尔决定“弃文从医”。


1956年,坎德尔取得纽约大学医学博士学位。

2000年,凭借“发现神经系统中的信号传导”的成绩荣获诺贝尔生理学与医学奖。

2006年,坎德尔写成并出版了自传《追寻记忆的痕迹》。


诺奖典礼后,坎德尔与孙女合照


正如他自己所言,一方面,这本书是本心灵史,展现了这位诺奖得主毕生的生命轨迹;另一方面,这是一本科学史,他以亲历者的身份叙述了神经科学这个学科从无到有的发展史——人们如何开始用生物科学的方法研究学习和记忆,在过去的一个世纪里这个领域得到了哪些发展,科学界又对未来怀有哪些愿景和期待



上文对注意力与记忆关系的解释,只是这本书中大量案例与实验中的一例。

 

就如坎德尔自传第23章标题所言,“必须付出注意力”!


将注意力显微镜对焦于这一段段个人和历史的片段,才能发现那些转瞬即逝的生命信号。



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[美]埃里克·坎德尔 【著】

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恐怕没人能像坎德尔那样在细胞和分子的层面上推动人类记忆机制的研究。他破译大脑记忆密码的激情影响了一代又一代的年轻科学家。在这本书中,我们可以看到一位伟大科学家如何进行思考,并带动了科学的发展。

——蒲慕明,中国科学院院士



  


 

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