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家普遍认为，要研究人类学习行为，不能依赖简化的动物实验。但我认为这种顾虑是多余的。凡是神经系统会随经验增长的生物，学习型态大同小异，必能从细胞与分子的作用分析出学习的基本型态。所以即使是只针对无脊椎动物进行的研究，其结果也能有效适用于其他动物。”
系着红领结的坎德尔
坎德尔秉持此一信念，寻找适合研究的动物，最后选择了海蜗牛。海蜗牛体型略大于一般蜗牛，只有两万多个神经元，大部分以肉眼即可看见。坎德尔说，海蜗牛不仅容易研究，而且其神经系统与人类相同。坎德尔说：“要了解极端复杂的心灵，需要高度简化的研究方法。”看着海蜗牛略带紫色的黏腻躯体，他决定以海蜗牛为研究对象。
坎德尔的做法如下。海蜗牛会从腹足的黏液腺分泌黏液，对其施以电击，腺体开口就会收缩。坎德尔和同事随即发现，可以通过习惯化（habituation）、敏感化（sensitization）、经典条件反射这三种学习方式，改变海蜗牛的这种生理反射。早在20世纪初，斯金纳和巴甫洛夫便发表过类似的结果，当时泛称为“学习理论”，20世纪末，坎德尔称之为“记忆”。同样的问题，不同的包装。同样的观点，不同的呈现方式，世人的观感与理解也不同。
比起斯金纳的鸽子实验和米尔纳对亨利的观察，坎德尔的研究更有突破性。他观察到海蜗牛学习记忆新事物时，神经元产生了何种变化。那么神经元在记忆形成时有什么变化呢？自18世纪以来，科学家们各有推论，但都苦无实证。1894年，西班牙科学家拉蒙卡（Santiago Ramony CaJal）主张神经元在学习过程会发展出新的连结，记忆就储存在此。神经学家福布斯（Alexander Forbes）则认为记忆储存在可由自体随意引发的神经元连结中，近代研究记忆的学者赫布（Donald Hebb）也支持这个论点。但这些都只是理论。坎德尔之前，未曾有人找出具体事例来印证这些推论。
坎德尔训练海蜗牛，并加以观察测量。海蜗牛一经触碰，黏液腺口就会收缩，他用放大镜和摄影机观察此时海蜗牛的神经元有何变化。他发现海蜗牛的神经元受到电击后，会释放出神经传导物质，通过突触彼此传递，在强化刺激与反应的连结过程中，神经元的连结也更为紧密。他分别观察了“感觉”和“动作”的神经元，都发现同样的结果：行为定型时，神经元间的脉冲反应也变强了。
坎德尔与海蜗牛
用进废退的说法果然没错。每次练习一项任务，就等于在脑部重现执行此项任务所需的神经元网络。反复演练，再三提醒自己，特定的神经突触之间的电化物质交流就越顺畅，连结就越强。人脑相当现实，有关联才有反应，在最常走的路径上往来最为顺畅。
短期记忆像一见钟情，长期记忆像婚姻
坎德尔提出的理论说明了记忆运作过程中的细胞反应，但也许是亨利的情况让他还想知道大脑是如何把短期记忆转化为长期记忆的。亨利即使在切除了海马回后，依然认得母亲的面容，这说明记忆存在此处，由此传送到他处，进入位于大脑皮层的长期记忆储存区。亨利对母亲面貌的记忆早在手术前已连结至海马回，而且储存在某个手术刀所不及之处。
我们每天都会接收到大量的信息，如，影像、声音、情绪、人际沟通等。如果全数保留，我们马上就会被记忆所淹没。因此，我们通常只保留概略印象。例如，我印象中的爷爷家，可以闻得到雪杉的香气。每年冬天，天空都是白茫茫一片。不论真实与否，想到过去，我脑中自然而然浮现出这些事物。
问题来了。这些记忆必须经过哪些步骤，才能从暂时留存的反应写入海马回，再送往他处储存，并让我此刻写作时可以回想起来？坎德尔认为必定有种机制可以让记忆由短期转为长期，而他照例采取了简化一切的做法，这次他只用了海蜗牛的一小部分。他挖出海蜗牛的脑核，取出两个神经元泡在溶液里。
坎德尔操弄这两个神经元，使其彼此“对话”，一号神经元长出神经突触，连结二号神经元，这是记忆的最基本型态。神经元内部含有一种“反应结合蛋白”（cAMP…response element binding protein，CREB）物质。坎德尔将一号神经元中的反应结合蛋白隔离，切断神经元间的对话。缺少反应结合蛋白，神经元就不会进行与长期记忆相关的活动了，如，蛋白质合成、长出新突触。
CREB究竟是什么？它是一种积聚在脑细胞中的分子，作用在于刺激特定基因，制造蛋白质，强化细胞彼此的连结。简言之，CREB就像细胞自有的强力胶，回忆就长期固定在细胞传导路径上。没有CREB，记忆还是能维持一段时间，但相当短暂，就像只听过一遍的电话号码，很难记住。我们也可以说，短期记忆像一见钟情，突然迸出火花，转瞬间又消逝无踪；长期记忆比较像婚姻，彼此牵系，甚至是相互羁绊，不会再有新的想法。
CREB的发现堪称心理学上的一大盛事。它让各界学者首度了解永久记忆是如何形成的。这也意味着人类心灵或许可任人摆布。当年42岁的基因科学家特利（Tim Tully）得知坎德尔发现CREB后，相当振奋。特利曾经改造过果蝇的基因，使其大量分泌CREB，因此造就了昆虫界的天才：记性绝佳的果蝇。一般果蝇不管学什么，至少需要训练10次才学会。特利的果蝇只需一次训练即可。几年之后，坎德尔培养出用CREB强化改良的海蜗牛。这些蜗牛竟然记得起周遭贝壳的螺旋花纹、珊瑚礁的颜色、笼子角落的食物，这实在令人难以置信。
坎德尔不只发现了CREB，他也找到了抑制它的分子，它能让老鼠忘记刚刚学会的事。这项发现寓意深远，坎德尔也认识到了。1997年，他与哈佛大学分子生物学家吉尔伯特（Walter Gilbert）、大胆的资本家弗莱明（Jonathan Fleming）、神经科学家乌特贝克（Axel Unterbeck）联手创立记忆制药公司（Memory Pharmaceuticals lnc。）。这家公司目前正在研发一种新药，据说会彻底颠覆我们对时间的观点。届时也许每个人都可以像法国文学家普鲁斯特＇2＇那样，只要一阵气味袭来，不管是来自浓茶、饼干或面包，思绪便由其牵引，漂浮在过去、现在和未来之间。
记得住好，还是记不住好
我不记得这个故事是听别人说的还是我自己写的。总之故事主角是一名决定遗忘一切的女性。她一人独层，房里贴着玫瑰花样的壁纸。她的感情不顺，年纪也大了。一天，她决定忘记房里玫瑰花样的壁纸，接着她要忘记手上拿着的咖啡杯，再下来是忘记拿杯子的那只手，接着是带她行走在孤独世界的双脚。她慢慢忘记自己的每一部分。她坐在厨房里，整个人越变越小，属于她的事物一点一点被移除了。后来，她忘记了自己的长相，只剩下心还在，其他都不见了。最后她连心也忘了。她开始漂浮在空中，没有意识，自由自在，但也完全不是个人了。
这个故事点出记忆对人类的重要性，让我们知道活着究竟是怎么一回事。有记忆才有现在，这种说法我们听了太多遍。忘记过去的人必会陷入永无止境的轮回。人类相当重视回忆，有时甚至沉湎其中，无法自拔。人到哪儿，记忆就跟到哪儿，人脑堆不下了，就储存在电脑里。人活得越久，受失忆症威胁或患老年痴呆症的比率就会越高。如果有更好的筛查设备，我们就可以及早发现患老年痴呆症的迹象，随时注意自己脑波的变化。
创立记忆制药公司的坎德尔深知此事。该公司位于新泽西州蒙特维尔市花园大道，距纽约州立精神病学中心约40分钟车程。走进迂回曲折的走道，就看到两旁摆满了老鼠和猫的兽笼，没有头骨覆盖的脑部，吊挂在墙上的透明罐子，新月状的大脑皮层切片浸泡在深色药水中。该公司的目标在于找出某种化合物，可以活化培养皿中从脑部剥下的神经元，然后再植回人脑形成更稳固持久的连结。该公司希望这种药物能强化CREB，让我们能逃脱老化引起的记忆丧失，重拾感官知觉的敏锐。
坎德尔认为，记忆制药公司研发中的药物可望在10年内上市。研发这种药物并非为了治疗老年痴呆症，而是解决战后婴儿潮一代迈入老年后出现记忆衰退的问题，如，记不起钥匙放在哪里，或是话到嘴边就是说不出来。实验中的药物叫磷酸二酯酶–4（Phosphodiesterase…4，