12月4日,第28屆世界腦力錦標賽全球總決賽,在武漢光谷科技會展中心舉行,來自全球40多個國家的500余名腦力高手同臺比拼,角逐“世界記憶大師”頭銜。
“腦力”當然不僅限于記憶,記憶是其中頗受關注的一項功能,且易于表演、競技,格外受到追捧。記憶對于正在面臨考試的莘莘學子極為關鍵,誰都想把教科書上的知識點快速輸入大腦,在考場上順利發(fā)揮,考出一個好成績。
記憶和學習密不可分,學習是獲得經(jīng)驗和知識的過程,記憶是對經(jīng)驗和知識進行儲存和提取的過程。記憶分為短時程記憶和長時程記憶。短時程記憶又分為轉(zhuǎn)瞬即逝的感覺性記憶和保持數(shù)秒到1分鐘的第一級記憶。長時程記憶又分為保持1分鐘到數(shù)年的第二級記憶和更加牢固的第三級記憶。
不同的記憶保持時間對應著大腦不同的儲存方式。感覺性記憶其實就是感覺(視覺或聽覺等獲得的信息),在大腦皮層停留的時間不超過1秒,倘若不加關注便“煙消云散”了;如果加以關注,大腦進行加工使之成為第一級記憶。第一級記憶是即用即忘型,記住一個電話號碼,撥出之后就會忘記這串數(shù)字,它的機制被認為是信號在神經(jīng)回路中的往返傳遞。第二級記憶的儲存量最大,對于比賽和考試而言最為關鍵,猶如一個超大容量的硬盤,可以隨時從中調(diào)取信息。第三級記憶是刻骨銘心的記憶,“不思量、自難忘”,很可能伴隨主人直到生命終點。第二級、第三級記憶的機制很復雜,涉及RNA轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)合成、突觸功能增強和結構修飾、基因表達等,至今沒有明確的結論。
記憶儲存于腦的什么部位呢?科學家發(fā)現(xiàn):記憶儲存的區(qū)域很廣泛,大腦皮層、海馬、間腦和小腦都儲存記憶信息。電刺激清醒癲癇病人的顳葉皮質(zhì)外側(cè)表面,能誘發(fā)對往事的回憶;刺激顳上回,病人似乎聽到了以往曾聽過的音樂演奏,甚至似乎看見樂隊的映像。某個物品或事件的記憶并不儲存于一個區(qū)域,而是分散于多個區(qū)域,比如顏色、形狀等特征信息被儲存在顳下回,空間信息被儲存在后頂葉。這些信息的再現(xiàn)依賴于神經(jīng)回路的激活,而不是單個神經(jīng)元興奮。
海馬是記憶過程中非常關鍵的部位,是短時程記憶轉(zhuǎn)化為長時程記憶,即第一級記憶變成第二級記憶的場地。它的外形彎曲猶如動物海馬,因此得來這個名稱。海馬功能的發(fā)現(xiàn)歸功于英國女科學家布倫達·米爾納。她對失憶癥的患者亨利·莫萊森進行了40多年的耐心細致的病情追蹤。莫萊森兒時因受傷而導致癲癇,27歲時接受了腦部手術,切除了雙側(cè)海馬。手術后的莫萊森智力正常、語言能力正常,癲癇也得到了有效控制,卻出現(xiàn)明顯的記憶障礙。他不斷地問路才能到達目的地,經(jīng)常想不起來自己有沒有吃早餐。盡管米爾納和他相識多年,每次去探望他都要重新做一遍自我介紹。莫萊森去世后,他的腦被永久保存,成為腦科學最著名的“物證”之一。
莫萊森的病癥稱為順行性遺忘,見于切除海馬的病人(現(xiàn)已不進行類似手術)和酒精中毒引起海馬損傷的病人。順行性遺忘的病人永遠活在遙遠的過去和每一個當下,發(fā)病到現(xiàn)在之間是一大段空白。逆行性遺忘常見于車禍等引起的腦損傷,病人忘記了過去,不知道“我是誰”。這種現(xiàn)象被認為是神經(jīng)纖維斷裂而無法從相關腦區(qū)提取記憶。神經(jīng)纖維有可能再生,逆行性遺忘的病人的記憶有可能恢復。
作為健康人,我們的記憶足以應對日常的工作和生活所需,沒有必要追求“過目不忘”,尤其在信息技術發(fā)達的時代,很多信息可以方便地從網(wǎng)絡和電腦中獲取。不過,對于必須參加考試的學生,以及某些行業(yè)的工作者而言,超群的記憶力還是會提供便利和競爭優(yōu)勢。
(作者系華中師范大學生命科學學院副教授、神經(jīng)生物學博士)