通过切片并重建亨利·古斯塔夫·莫莱森的大脑,研究人员证实了关于一位对神经科学做出卓越贡献的患者的预测。
由加州大学圣地亚哥分校大脑观测站的雅各布·安妮斯及其同事进行的解剖学分析并没有出现重大的科学惊喜,该分析今天发表在《自然通讯》上。但这证实了科学家关于大脑中参与学习和记忆的部分的推断。
英国爱丁堡大学研究学习和记忆的理查德·莫里斯说:“这种证实当然很重要。” “这位病人是一个典型的案例,因此这篇论文将被广泛引用。”
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莫莱森,在科学文献中被称为病人H.M.,在1953年外科医生威廉·斯科维尔为了治疗他的癫痫而切除了他大脑的一部分(包括一大块海马体)后,失去了存储新记忆的能力。这提供了海马体对记忆至关重要的第一个确凿证据。在H.M.的一生中,认知神经科学家对他进行了广泛的研究。
在H.M.于2008年去世后,安妮斯着手查明斯科维尔到底切除了哪些部分。这位外科医生在手术过程中绘制了草图,1990年代的脑成像研究证实,病变与草图相符,但略小一些。然而,脑成像的分辨率相对较低,安妮斯和他的同事能够以微米尺度进行分析。
精细细节
研究人员利用最先进的神经病理学技术,将大脑切割成2401个薄如剃刀的切片,并将每三十个切片进行染色,以显示每个细胞及其投射的细节。他们利用这些切片创建了切除区域周围大脑的三维计算机模型。
结果证实,人们怀疑在手术中幸存下来的后部海马体的残留确实存在,并且比预期的略大。因为它与参与巩固长期记忆的回路中的其他解剖结构(包括内嗅皮层,结果表明该皮层几乎完全被切除)断开连接,因此它无法挽救H.M.的病情。结果还显示,他一生都需要服用的抗癫痫药物苯妥英钠对小脑造成了预期的损害,以及其他典型的衰老损害。
切片操作——总共53个小时——在网络直播中进行了现场展示。一家英国剧院公司的导演是观众之一,他们随后创作并制作了戏剧《2401件物品》,该剧探讨了H.M.的生活,并在2011年爱丁堡艺术节上广受好评。