转载自《博尔赫斯与记忆:与人脑的邂逅》,作者:罗德里戈·奎安·基罗加。版权所有 © 2013,麻省理工学院。经出版社麻省理工学院出版社许可使用。请参阅之前关于著名的博尔赫斯故事《博闻强记的富内斯》的节选。
在加州大学洛杉矶分校 (UCLA) 开发的技术创新(主要与电极的设计有关)产生了记录,使我们能够看到人脑中单个神经元的活动。执行此类研究的独特机会是我十年前作为斯隆研究员被吸引到加利福尼亚的主要原因之一。虽然我当然不是独自完成这些研究的——与我合作的一些科学家包括我在加州理工学院的导师克里斯托夫·科赫和伊扎克·弗里德,他是在加州大学洛杉矶分校建立这条研究路线的神经外科医生之一——我将切换到第一人称,并在不涉及太多技术细节的情况下描述我对人类海马体神经元活动的研究。
基于海马体与更高级视觉区域之间的联系(并遵循阿根廷的朋友和同事加布里埃尔·克雷曼(现为哈佛大学教授)早期的研究成果),我开始寻找对视觉刺激的反应,特别是那些患者熟悉或相关的刺激。原因很简单:原则上,人们期望更多神经元会对患者母亲的图像做出反应,而不是对他们不认识的人的照片做出反应。最初的直觉被证明是正确的。例如,在一位碰巧是足球迷的患者中,我发现一个神经元对阿根廷球员迭戈·阿曼多·马拉多纳做出了反应;对于一位痴迷于《洛奇》电影的患者,我尝试了该系列中的不同角色,直到我发现一个神经元在我们展示 T 先生的图像时会放电;在第三位患者中,一位喜欢观看探索频道纪录片的患者,我发现了对动物图片的反应。
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这些例子以及其他几个显示相似结果的例子清楚地表明,内侧颞叶的神经元对视觉刺激做出反应。现在的问题是,神经元是对马拉多纳本人做出反应,还是对特定照片中的某些细节做出反应——例如,考虑到猴子视觉区域中存在对颜色做出反应的神经元,神经元可能对绿色草皮做出了反应,这是一种合理(但令人失望)的可能性。神经元也可能对阿根廷国家队的颜色、马拉多纳姿势暗示的动作或仅仅是对球做出反应。如何证明神经元是对人而不是对某些细节做出反应?非常简单:我们展示马拉多纳的许多照片(在不同的环境中,具有不同的背景颜色,不同的姿势,不同的服装等),看看神经元是否对所有照片(换句话说,对马拉多纳的概念)做出相同的反应,还是仅对特定照片做出反应。我们发现它确实对概念做出了反应。
这些神经元中第一个(也是迄今为止最著名的)是对女演员詹妮弗·安妮斯顿的七张完全不同的图像做出反应,而对其他任何刺激(包括其他人、动物或地点)都没有反应的神经元。当展示安妮斯顿的不同照片时,神经元会放电,但当展示其他名人(如科比·布莱恩特、朱莉娅·罗伯茨、奥普拉·温弗瑞或帕梅拉·安德森)、地标(如金门大桥或埃菲尔铁塔)或不同的动物时,神经元不会放电。来自同一患者的另一个神经元对悉尼歌剧院的不同图像做出了反应,而另一个神经元对比萨斜塔做出了反应。患者非常了解所有这些人和地标。
至此,海马体中的神经元似乎编码了概念,例如人或特定地点。为了提供更具说服力的证据,我们可以利用这些实验是在人类受试者中进行的这一事实,并观察神经元如何对引起反应的人或物体的名称做出反应。[一项实验表明] 一位患者海马体中的一个神经元对女演员哈莉·贝瑞的不同照片和她的书面名字(但对其他名字没有反应)做出了反应。在进行实验时,哈莉·贝瑞正在宣传她的电影之一《猫女》,并且即使她的脸不可见,神经元在展示她穿着戏服的照片时也会放电。总共,神经元对哈莉·贝瑞的四张不同照片、她的三张戏服照片、她的一张漫画以及屏幕上拼出的她的名字做出了反应,但对其他人的五张漫画、其他七个名字以及 78 张人物照片(包括卡梅隆·迪亚兹、阿诺德·施瓦辛格和亚当·桑德勒)、动物和地标没有反应。