重建记忆使其更牢固

我记得1967年春天见到H.M.，那时他大约40岁，我比他小16岁。我的导师汉斯-卢卡斯·图伯带他来到我在麻省理工学院心理学系图书馆对面的狭小办公室。我记得H.M.瘦削、微笑、颇为英俊的脸庞，他和图伯挤进门口，图伯把我们介绍为“唐”和“亨利”，好像我们可能会成为好朋友一样。我想我和亨利握手时称呼他为“先生”，因为他已经是麻省理工学院的小名人了。图伯向亨利保证，他会喜欢参加我的句子理解实验，这是他擅长的，然后就离开了。

当我们爬上楼梯到测试室时，我从未想到这个安静的人会成为我接下来半个世纪研究的主要焦点。我打开门，让亨利坐在我面前的一张木桌旁，阳光从我右侧的大窗户倾泻而入房间。在我面前，我有两个秒表和一叠32张简短的句子，这些句子打在三乘五的索引卡上。我启动了录音机，开始了我认为会是一个相当常规的实验。

自1967年以来，亨利的姓名首字母已成为脑科学史上最著名的。(公众直到2008年他去世后才知道他的全名，亨利·莫莱森。) 亨利成名始于大约13年前，当时他27岁，一位神经外科医生切除了他中脑的一小部分，即海马区。这次切除在很大程度上治愈了亨利危及生命的癫痫病，但有一个意想不到的副作用：在他余生中，亨利再也无法以正常方式学习新信息，这种情况彻底改变了对记忆和大脑的研究。

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在我之前，对亨利的研究帮助其他人阐明了海马区在形成对新颖的、个人经历的复杂记忆中的作用。我对亨利的研究表明，海马区还通过基本上重新形成受损的记忆来帮助我们保留已建立的记忆。如果没有这种修复，我们就会永远忘记。

这个想法推翻了记忆退化是一种被动的、不可阻挡的过程的观念。我们恢复旧记忆的机制似乎抵消了正常衰老过程中发生的一些回忆困难。大脑并没有简单地让我们的过去碎片随着时间流逝，而是积极参与修复受损的记忆。这些见解也解决了心理学研究中关于失忆症的一个百年谜团。直到现在，还没有人清楚地理解为什么失忆症患者（根据定义，他们难以学习脑损伤后遇到的信息）通常在记住他们在损伤发生前多年学到的信息时也存在问题。

“你是谁？”

在1987年的电影《落水姻缘》中，歌蒂·韩扮演的社交名媛从她的游艇上摔下来撞到头部，导致失忆，完全摧毁了她的身份。以失忆症为主题的电影情节通常会出现戏剧性的场景，在这些场景中，创伤会立即抹去角色的过去，但主人公仍然可以形成对新事实和经历的记忆。这种情况纯属虚构。真正的失忆症患者难以学习新信息，但（除了阿尔茨海默病病例）永远不会失去他们所有的过去，无论是脑损伤、脑震荡、酒精中毒还是病毒感染引起的。

亨利在1953年手术后患上失忆症，手术切除了大脑中形成记忆的中心引擎。他记住新体验的能力受到严重损害。短暂的中断会抹去他对近期事件极其脆弱的记忆（他的情景记忆）。如果在你的实验中，敲门声把你叫走哪怕一分钟，当你回来时，亨利可能会问：“你是谁？” 然后你需要重新介绍自己，并再次描述你想让他继续的任务。

亨利无法让短暂的体验留下深刻的印象。在记录这种记忆缺陷时，我的导师和其他人确立了海马区在形成新的长期记忆中的关键作用。然而，亨利对手术前学习的事件和事实的回忆起初看起来完全正常。他流利地发音日常词汇，轻松地提出诸如“我们以前见过面吗？”之类的问题，并清晰地回答关于他去哪里上高中以及他在哪里出生的问题。

在20世纪60年代，当时在麻省理工学院的心理学家韦恩·威克尔格伦提出，海马区促进了大脑外部皮层（即新皮层）中永久记忆的产生。这些皮层记忆以神经元之间连接增强的形式存在。因此，新皮层类似于仓库，而海马体则像记忆的构建者，无论是情景记忆（例如我与亨利见面的记忆）还是事实记忆（语义记忆），例如一个词的含义。这个想法在很大程度上源于对亨利的研究，是对早期思维的巨大修正。以前，研究人员认为海马区是记忆的直接存储库。由于亨利的新皮层没有受损，因此他在手术前存储的单词记忆完好无损是有道理的。

因此，在我见到亨利的那天，我假设他在我的句子理解测试中会表现良好。我指示亨利阅读32个有歧义的句子。例如，句子“我只是不喜欢取悦推销员”可能意味着“我不想要取悦推销员”或“我不想要随和的推销员在身边”。亨利的任务是尽快找到并描述每个句子的两种含义。

亨利只发现了20%句子的两种含义，而哈佛大学的学生毫不费力地识别出所有歧义。亨利开始描述也花了比大学生长10倍的时间——平均超过49秒。而且亨利的描述往往不完整、不准确且难以理解。例如，有一次亨利这样解释“我只是不喜欢取悦推销员”的两种含义：“这个人不喜欢那些取悦他的人。呃，他个人不喜欢他们，并且并且 [原文如此] 他个人不喜欢他们 [原文如此]，然后我想到了一个他会自己说的短语，他不喜欢，呃，取悦，就像 conglamo [原文如此]，所有取悦推销员的人。”

当时，我不知道如何理解这些观察结果。一系列令人困惑的问题涌上心头，我只是后来才对它们进行分类和解决。为什么亨利理解我的句子有困难？自1874年以来，神经学家一直认为，现在被称为韦尼克区的皮层区域负责句子理解。然而，亨利的新皮层没有受损。他的语无伦次也让我感到困惑，因为新皮层的另一部分布罗卡区被认为是创造语法句子的引擎。亨利说的“conglamo”是什么意思——一个混合体？一个串联？还是两个词的融合？

40岁时，亨利似乎太年轻了，不应该出现找词困难，但他的词汇记忆显然出了问题。我只是不知道那是什么。直到后来我才发现亨利受损的海马区与他青春期学到的单词记忆之间存在联系。

一种尼龙制成的紧固件

1967年我从麻省理工学院获得博士学位后，我成为加州大学洛杉矶分校的教授。对我来说，语言被证明是研究记忆的许多方面的有用方法，包括衰老对我们记住熟悉单词的能力的影响。与因人而异的个人经历记忆不同，我们都学习相同的单词拼写、含义和发音。年轻人单词知识的统一性使我很容易确定衰老是否是老年人单词记忆力下降的原因。

我在随后的几年里的研究描绘了我们记住单词方式中与年龄相关的特定变化。例如，在1990年，我的同事和我报告说，随着年龄的增长，回忆起熟悉但很少使用的单词的发音的能力系统地下降。当我们给人们一个定义，例如“一种尼龙制成的互锁紧固件”时，65岁及以上的成年人无法像18至20岁的成年人那样经常或容易地想起“Velcro”这个词。对于老年人来说，这个词更常停留在他们的舌尖：他们知道这个词的含义，通常是它的第一个语音（V）和音节数，但无法回忆起整个词。

1998年，我的团队发表了一项相关的发现：拼写熟悉的但不规则书写的单词（如“rhythm”、“physicist”和“yacht”）的能力也会随着年龄的增长而下降。在我们实验中，60岁或以上的成年人比年轻人产生了更多可靠的拼写错误。即使老年人意识到他们曾经毫不费力地拼写“bicycle”，他们也再也记不住它拼写的是“bicycle”、“bysicle”还是“bisykle”，直到他们在印刷品中再次遇到“bicycle”。

我们的发现表明，65岁以上的正常成年人在检索几十年前学到的词汇信息时会遇到轻微但可靠的困难，这些困难随着年龄的增长而逐渐变得更加严重。起初，这些信息会在延迟后浮现在脑海中，但随着记忆随着时间的推移变得更加脆弱，它往往变得无法检索。在极端情况下，即使看到这个词也无法让人想起它的正确发音、拼写和含义。（要了解哪些方面的记忆会随着年龄的增长而衰退以及如何应对，请参阅下面的“记忆的青春之泉”。）

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舌尖现象和笔尖现象被认为是在新皮层中相关的神经连接退化时产生的。如果我们很少说、看或听到“rhythm”的拼写或“Velcro”的发音，我们对这些知识的表示就会随着时间的推移而减弱。经常使用或最近接触一个词会加强这些连接并防止遗忘。老年人在理解、拼写或回忆他们经常使用、听到或写的单词方面没有缺陷。

衰老的失忆症患者

当我调查正常衰老对单词记忆的影响时，我回到了1967年关于亨利词汇记忆的问题。我重新检查了一份178页的访谈记录，这份记录是1970年由当时在麻省理工学院的研究生威廉·马斯伦-威尔逊录制的。录音显示，44岁时，亨利在回忆很少使用的单词时遇到了异常困难。亨利没有用“更放松”来形容人，而是说他们“更轻松”。同样，他把模型飞机说成是用“竹子”或“像木头”而不是“轻木”制成的。这些错误一直困扰着我，因为我从未见过如此年轻的人出现这种失误。就好像亨利的词汇记忆正在经历早衰一样。

然后我想到一个主意。也许亨利的找词问题反映了他无法重新学习他完全忘记的信息。毕竟，他的根本缺陷是无法在他的皮层中表示新信息。我推断，亨利的海马损伤可能阻止了他抵消伴随正常衰老而来的退化。这种无能可能将老年人通常轻微的单词检索问题转变为严重的障碍。

但到目前为止，我只有一些暗示表明亨利患有如此严重的记忆空白。为了确定亨利的记忆是否真的在异常衰退，我需要将他70岁出头时的单词知识与记忆正常的、在所有其他方面都与亨利相似的人进行比较。我还需要记录亨利的词汇记忆在他一生中的变化。异常记忆退化的证据可能首次解释了为什么大多数海马区受损的人最终会忘记他们在损伤发生前学到的信息。

当亨利71岁和73岁时，我请我的博士后研究员洛瑞·E·詹姆斯（现在是科罗拉多大学科罗拉多斯普林斯分校的心理学家）飞往波士顿，在麻省理工学院测试亨利的词汇记忆。我想评估亨利定义单词的能力，问题例如“‘squander’是什么意思？”，并查看他是否能分辨出哪些词——例如“squander”——是真实的且有意义的，而不是编造的。我还希望评估亨利检索单词声音的能力，目的是命名图片中熟悉的物体和朗读很少使用的单词。最后，我很好奇亨利是否能回忆起不规则拼写的单词，例如“rhythm”。

詹姆斯和我创建了亨利在他生命早期几乎肯定使用过的单词集，这基于每个单词通常被习得的年龄以及马斯伦-威尔逊对亨利44岁时在谈话中使用过的单词的广泛记录。我们根据现有的人们使用它们的频率统计数据将我们的单词分为高频或低频。（我只讨论我们对低频词的结果，因为亨利对常用词的表现平平。）

测试亨利是容易的部分。我和我的妻子，波莫纳学院的心理学家黛博拉·M·伯克，以及我们的同事随后花了多年时间寻找71岁或73岁的记忆正常的健康个体，他们的教育程度、智力、职业和社会经济背景与亨利相似。我们从加州大学洛杉矶分校认知和衰老实验室、克莱蒙特记忆与衰老项目以及克莱蒙特学院文书或体力岗位退休人员的750多名老年参与者库中挑选了我们的候选人。

最后，我们找到了26名合适的对照组个体。将亨利的结果与这些个体的结果进行比较，揭示了亨利词汇记忆的巨大缺陷，正如我的同事和我在一系列论文中报告的那样，这些论文最终在2009年达到顶峰。例如，在我们的单词含义测试中，73岁且没有脑损伤的人对问题“‘lentil’是什么意思？”正确回答“一种豆类或豌豆”。另一方面，亨利告诉我们：“那是一个组合词，在某种程度上，来自‘lent’和‘till’……（意思是）区域和时间。” 亨利产生了许多如此显著的错误，并且比我们的比较对象产生了更少的正确定义，即使对于他在年轻时恰当使用的单词也是如此。亨利也无法可靠地区分低频词和伪词，例如“frendlihood”和“quintity”。相比之下，其他73岁的老人在同一测试中准确区分的比例为82%，而亨利自己在57岁时在该测试中的得分为86%。

当我们指示参与者大声朗读打在索引卡上的单词时，亨利将“triage”误读为“triangle”，将“thimble”误读为“tim-… tim-BO-lee”，将“pedestrian”误读为“ped-AYE-ee-string”。亨利的阅读错误远远多于我们后来测试的老年人。显然，亨利不记得如何发音多音节词，在这些词中，音节重音模式和某些字母发音（例如，是否将“pedestrian”中的 e 发成长音或短音）等变量是不确定的。

名字里有什么？

亨利的问题在所谓的波士顿命名测试中同样明显。在这个测试中，人们应该识别线条画中描绘的常见物体。如果受试者无法回忆起物体的名称，实验者会提供语音提示——例如，“它以‘tr’开头”——然后是包含单词本身的验证问题：“你知道‘trellis’这个词吗？” 尽管亨利在年轻时已经熟悉目标名称，但他正确命名的图片比同龄人少，从语音提示中获得的益处也比他们少，并且产生了更多涉及不正确语音的错误答案。例如，亨利称蜗牛为“sidion”，表明他对这个熟悉单词的语音记忆严重退化。

在我们的拼写任务中，参与者听到一个不规则拼写的单词，例如“bicycle”，并看到它拼写时缺少一个字母，如“bic_cle”。他们被要求从两个字母（“i”或“y”）中选择一个来正确填写空白。亨利为65%的单词选择了正确的字母，而我们的比较对象选择了82%的单词，这表明亨利对熟悉单词的不规则拼写方面的记忆广泛消退。

接下来，我们记录了亨利在40多岁到70多岁之间的衰退轨迹。通过将我们的结果与他人的结果进行比较，我们了解到亨利的词汇记忆在多年来急剧恶化，从他50多岁开始。例如，在1983年由心理学家约翰·加布里埃利、尼尔·科恩和苏珊娜·科金（当时都在麻省理工学院）进行的一项研究中，57岁的亨利在区分低频词和伪词方面表现出轻微但可靠的缺陷。73岁时，他在同一任务中表现出明显更大的困难。同样，根据科金在1984年的一项研究，亨利在54岁时命名图片没有问题。然而，在73岁时，亨利产生了戏剧性的单词替换，例如用“compass”代替“protractor”，用迂回的说法，例如用“ice clippers”代替“tongs”，以及新造词，例如用“trake”代替“trellis”。

在单词阅读测试中，科金和她的研究生布拉德利·R·波斯特尔在1993年的一项研究中发现，67岁的亨利表现出轻微的缺陷。在我们的研究中，他对相同单词的损失更加明显。71岁时，他的单词误读率为67%，而我们的对照组受试者的平均误读率为9%。仅仅两年后，他对相同单词的缺陷甚至更大，并且包括新型错误，例如片段遗漏错误——例如，将“affirmation”读作“formation”。

记忆维护

心理学家几十年来都知道，新皮层中的突触连接会随着年龄的增长而退化，因此我们存储在那里的记忆会变得越来越弱和碎片化。受影响最严重的记忆是我们很少回忆起的记忆。如果我们最近没有思考、听到或看到某些东西，那么这些信息是脆弱的——而且我们越老就越脆弱。

在亨利的50岁、60岁和70岁时，他回忆起他很少使用或遇到的单词知识的困难变得越来越严重，而且他的衰退速度比同龄和背景的典型成年人快得多。因此，我们推断，海马复合体必须参与保存旧记忆以及创造新记忆。正如建筑商可以建造新结构或修复受损结构一样，海马体也可以创造新的记忆来取代随着时间推移而退化或碎片化的记忆。

每当有人重新遇到被遗忘的单词或过去个人轶事时，都可能发生这种重建。通过这种方式，最近的接触和学习可以支撑破碎的记忆并降低损失率。在亨利的案例中，这种海马体维护系统已经失效。亨利无法通过体验和重新学习来恢复耗尽的记忆——导致了他的加速衰退。

为了支持这个理论，我们想确定其他患有失忆症和海马区损伤的人是否最终会经历对很少使用的信息记忆的夸大或快于正常的退化。我们还想找出健康的成年老年人是否会在自然地重新遇到丢失的信息时重新创建已经因衰老和缺乏使用而衰退的记忆。

从我作为老年人的个人经历来看，我相信我们可以而且经常会修复碎片化的回忆。当我重读我关于与亨利会面的故事时，我查看了我的未发表报告，那是实验后不久写的，以核对我们见面的日期。虽然我绝对确定我在1967年见到了亨利，但报告表明1966年是测试的时间，表明我们比我记得的早一年见面，这个事实我不会很快忘记！

然而，有些情景记忆是不可能核对和纠正的。当我重读我对亨利和我爬楼梯到我们测试室的描述时，我突然想起亨利拿出了类似超大名片的东西，并开始给我讲一个关于步枪的故事。我已经无法回忆起亨利步枪故事的具体细节，而且我无法重温1966年的事件来更新我对它的记忆。结果，步枪故事的细节将进一步滑入遗忘，就像亨利自己的记忆对很少使用的单词的含义、拼写和发音方面所做的那样。

记忆的青春之泉

像身体的其他部分一样，大脑也会随着年龄的增长而衰退。然而，科学表明了一些减轻损失的方法

首先，一点看法：并非所有方面的记忆都会衰退。老年人理解包含熟悉单词的句子和重新学习被遗忘的信息的能力与他们年轻时一样，尽管速度稍慢。所有行为在老年人中都比年轻人慢一些——这种差异以千分之一秒来衡量。

在某些方面，认知功能甚至会随着年龄的增长而提高。例如，词汇量会持续扩展到80岁甚至更老。作为老年人，我们会自发地使用更多种类的单词，并在标准化词汇测试中获得更高的分数。

老年人确实在学习旧词的新用法和记住诸如电话号码之类的事情以拨打电话时遇到更多麻烦。我们还会遇到令人沮丧的失误，无法回忆起熟悉的、不规则单词的拼写，例如“rhythm”，以及发音——特别是地名和人名——这些是我们几十年前学到的。

最近的研究，包括我自己的研究，表明老年人可以抵消这些变化。关键在于接触。参与社交场合有助于保护许多与语言相关的记忆方面，以及其他方面。在与朋友见面之前，我们可以排练他们的名字，以避免忘记他们的尴尬。我们可以通过玩拼字游戏等来保持我们的拼写和单词检索技能，在这些游戏中，我们锻炼这些技能，而不是从事看电视等被动活动。

我们可以通过继续练习或演奏来防止专业知识领域的退化——例如，公开演讲、下棋或弹钢琴。更普遍地说，我们可以参与各种形式的终身学习。毕竟，学习和重新学习——恢复旧记忆——是海马区让我们所有人保持年轻的方式。——D.G.M.