童年、爱情与海兔,记忆大师坎德尔的“封神”之路!

作者: 顾凡及

来源: 返朴

发布日期: 2019-06-11 08:00:00

犹太裔美国神经科学家坎德尔致力于探索记忆之谜,获得2000年诺贝尔生理学或医学奖。他的研究从童年经历出发,逐步转向神经科学,特别是通过海兔的实验揭示了短时记忆和长时记忆的机制。他强调科学探索的重要性,并提出了记忆研究中的开放性问题。

脑科学中的领军人物更应该像坎德尔一样提出本领域中最重要的开放性问题。

犹太裔美国神经科学家坎德尔(Eric Richard Kandel)将于今年十一月迎来九十华诞,他一生致力于探索记忆之谜,对记忆研究的卓越贡献使他获得了2000年诺贝尔生理学或医学奖。

坎德尔出生在奥地利维也纳的一个犹太中产家庭。父亲经营一家玩具店。

九岁生日那天,父母把一辆漂亮的蓝色遥控小汽车作为生日礼物送给他,这正是他日思夜梦的玩具,他接连玩了两天,把这辆小车开到了家里的每个角落。可惜好景不长,两天后的傍晚,随着一阵惊天动地的敲门声,两个便衣纳粹警察闯了进来。他们被扫地出门,暂时寄居到他人家中,这段时间里他父亲也下落不明。过了好几天,他们才获准回家。

进门后,他们发现昔日温馨的家一片狼藉,稍稍值点钱的东西都已不翼而飞,连他玩了不到两天的那辆玩具汽车也不见了。而这一切还只是一个开始,因为奥地利纳粹暴徒的反犹暴行比他们的德国同伙有过之而无不及。

这一段不堪回首的情景一直深深地印刻在他的脑海里。虽然他们后来移居美国,开始了新生活,但是半个多世纪以后,每当回首往事,这一幕依然历历在目。

他获得诺贝尔奖之后,奥地利宣称这是奥地利人获得的诺奖,他立刻回应说:“这不是什么奥地利人获得的诺奖,这是犹太裔美国人获得的诺奖。”当时的奥地利总统打电话问他:“我们要怎样做才行?”他答道:“首先应该给卡尔·吕格博士环形道(Doktor-Karl-Lueger-Ring)更名。”吕格是希特勒在《我的奋斗》里面提到过的一个维也纳反犹市长。显然,一个甲子的岁月并未抚平那一段痛苦的记忆。

坎德尔最初在哈佛大学主修的并非科学,而是历史和文学。他感兴趣的是,为什么一个热爱音乐和艺术的民族会突然犯下滔天罪行?因此他选择德国和奥地利的当代史作为自己的专业,试图解答这个问题。也许因为精神分析研究的正是从个人记忆和经历的深处挖掘出其动机、思想和行为的根源,他在大学的最后一年对精神分析有了兴趣。

另一个使他对精神分析感兴趣的原因是他在大一快结束时认识并爱上了一位姑娘克里斯(Anna Kris),她也来自维也纳的移民,而她的父母都是知名的精神分析学者,克里斯先生还是精神分析的奠基人弗洛伊德的朋友。

坎德尔1952年进纽约大学医学院之后不久,沃森和克里克发现了DNA的双螺旋结构。从此,人们得以从分子层面研究遗传学。正是在这股思潮的冲击下,坎德尔开始想到通过生物学研究来揭开学习和记忆之谜。

由于当时纽约大学还没有神经科学的相关课程,他就到哥伦比亚大学选修神经生理学家格伦德费斯特(Harry Grundfest)教授开设的课程。坎德尔的兴趣转向了脑科学,也得到了他的新婚妻子丹尼丝(Denise)的大力支持和鼓励。

1955年秋,他到格伦德费斯特教授的实验室进修半年。

当他和格伦德费斯特教授谈起他想研究弗洛伊德学说的生物学机制时,格伦德费斯特教授告诉他,这样做是不现实的,他说:“如果你想认识大脑,你就得采取还原主义的路线,每次只研究一个细胞。”格伦德费斯特教授的话在他面前打开了一个新世界,即采取自下而上的策略揭开大脑的运行机制。

正是在这个过程中,坎德尔开始寻找一种动物,这种动物要有一个比较简单的从接收刺激到产生反应的完整通路,其中的神经元要大,数目要少,并且能够表现出最简单的学习和记忆功能。

最终,他把目光锁定在一种原始的海生动物——海兔身上,它满足了坎德尔所希望的所有条件。不仅如此,海兔神经回路中的不同细胞还可以一一识别,真是太理想了!

坎德尔借鉴了巴甫洛夫研究的习惯化、敏感化和条件反射等最简单、最基本的学习记忆模式,并移植到海兔的研究中。他们选择研究海兔十分明显的一项反射活动——缩鳃反射。海兔的鳃是一种非常柔嫩的器官,一被触摸就会缩进去。如果轻轻触摸多次,它就不再理会这种无害的刺激,这就是习惯化;但是如果给予一次强烈的刺激,哪怕以后给的是轻微刺激,也会使它产生强烈的反应,这就是敏感化。

坎德尔的研究使他意识到,短时记忆是突触功能变化的结果,而长时记忆则还需要结构上的变化。虽然坎德尔带领的中心已取得了不俗的成就,但是他们并没有就此止步。随着分子生物学的飞速发展,他们又在海兔缩鳃反射模型上,把短时记忆和长时记忆的研究深入到生物化学和分子生物学的层面。

坎德尔总结说,关于记忆有一大堆深层次的问题。虽然现在我们已经有了一个好的基础,但是在充分认识有关存储、固化和提取的复杂性方面我们还只是开了个头。他提出了记忆研究还没有解决的11个大问题,强调了心智的生物学研究在新世纪的重要性。

坎德尔回顾自己的科学生涯时,语重心长地谈了一些体会。他对科学的无比热爱,始终虚怀若谷,强调科学之路也并非总是充满阳光和鲜花,只有耐得住寂寞、不畏艰险、一往无前的勇士才能攀登到科学的顶峰。坎德尔一生无比热爱科学,正如他自己所说,科学对他而言就是一种无比的乐趣。他怀着强烈的好奇心,不畏艰险,锲而不舍,无论是暂时的挫折还是权威的否定都不能动摇他认定的目标。

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