On September 1st, 1953, William Scoville used a hand crank and a cheap drill saw to bore into a young man's skull, cutting away vital pieces of his brain and sucking them out through a metal tube. But this wasn't a scene from a horror film or a gruesome police report. Dr. Scoville was one of the most renowned neurosurgeons of his time, and the young man was Henry Molaison, the famous patient known as "H.M.", whose case provided amazing insights into how our brains work. As a boy, Henry had cracked his skull in an accident and soon began having seizures, blacking out and losing control of bodily functions. After enduring years of frequent episodes, and even dropping out of high school, the desperate young man had turned to Dr. Scoville, a daredevil known for risky surgeries. Partial lobotomies had been used for decades to treat mental patients based on the notion that mental functions were strictly localized to corresponding brain areas. Having successfully used them to reduce seizures in psychotics, Scoville decided to remove H.M.'s hippocampus, a part of the limbic system that was associated with emotion but whose function was unknown. At first glance, the operation had succeeded. H.M.'s seizures virtually disappeared, with no change in personality, and his IQ even improved. But there was one problem: His memory was shot. Besides losing most of his memories from the previous decade, H.M. was unable to form new ones, forgetting what day it was, repeating comments, and even eating multiple meals in a row. When Scoville informed another expert, Wilder Penfield, of the results, he sent a Ph.D student named Brenda Milner to study H.M. at his parents' home, where he now spent his days doing odd chores, and watching classic movies for the first time, over and over. What she discovered through a series of tests and interviews didn't just contribute greatly to the study of memory. It redefined what memory even meant. One of Milner's findings shed light on the obvious fact that although H.M. couldn't form new memories, he still retained information long enough from moment to moment to finish a sentence or find the bathroom. When Milner gave him a random number, he managed to remember it for fifteen minutes by repeating it to himself constantly. But only five minutes later, he forgot the test had even taken place. Neuroscientists had though of memory as monolithic, all of it essentially the same and stored throughout the brain. Milner's results were not only the first clue for the now familiar distinction between short-term and long-term memory, but show that each uses different brain regions. We now know that memory formation involves several steps. After immediate sensory data is temporarily transcribed by neurons in the cortex, it travels to the hippocampus, where special proteins work to strengthen the cortical synaptic connections. If the experience was strong enough, or we recall it periodically in the first few days, the hippocampus then transfers the memory back to the cortex for permanent storage. H.M.'s mind could form the initial impressions, but without a hippocampus to perform this memory consolidation, they eroded, like messages scrawled in sand. But this was not the only memory distinction Milner found. In a now famous experiment, she asked H.M. to trace a third star in the narrow space between the outlines of two concentric ones while he could only see his paper and pencil through a mirror. Like anyone else performing such an awkward task for the first time, he did horribly. But surprisingly, he improved over repeated trials, even though he had no memory of previous attempts. His unconscious motor centers remembered what the conscious mind had forgotten. What Milner had discovered was that the declarative memory of names, dates and facts is different from the procedural memory of riding a bicycle or signing your name. And we now know that procedural memory relies more on the basal ganglia and cerebellum, structures that were intact in H.M.'s brain. This distinction between "knowing that" and "knowing how" has underpinned all memory research since. H.M. died at the age of 82 after a mostly peaceful life in a nursing home. Over the years, he had been examined by more than 100 neuroscientists, making his the most studied mind in history. Upon his death, his brain was preserved and scanned before being cut into over 2000 individual slices and photographed to form a digital map down to the level of individual neurons, all in a live broadcast watched by 400,000 people. Though H.M. spent most of his life forgetting things, he and his contributions to our understanding of memory will be remembered for generations to come.
La 1 septembrie 1953, William Scoville a folosit o manivelă și un burghiu ieftin ca să perforeze craniul unui om, să taie porțiuni vitale din creier și să le aspire printr-un tub de metal. Nu era o scenă de film horror sau dintr-un raport macabru al poliției. Dr. Scoville era unul din cei mai renumiți neurochirurgi la vremea lui, iar tânărul era Henry Molaison, faimosul pacient H.M., cazul căruia a oferit informații valoroase despre funcționarea creierului. În copilărie, Henry își crăpase craniul într-un accident și curând a început să aibă crize, să-și piardă cunoștința și controlul corpului. După ani întregi de episoade frecvente, timp în care a renunțat și la școală, tânărul disperat l-a contactat pe Dr. Scolville, un excentric cunoscut pentru operațiile riscante. Lobotomiile parțiale erau deja folosite de decenii în tratarea bolnavilor mintal, pornind de la faptul că funcțiile mentale sunt localizate în zone specifice. Utilizate cu succes în reducerea crizelor la psihotici, Scoville a decis să îndepărteze hipocampul lui H.M., parte a sistemului limbic asociată cu emoțiile, dar a cărui funcție era necunoscută. La prima vedere operația a avut succes. Crizele lui H.M. au dispărut aparent fără schimbări de personalitate, chiar și IQ-ul i s-a îmbunătățit. Dar era o problemă: memoria lui era distrusă. Pe lângă pierderea multor amintiri din ultimii 10 ani, H.M. nu mai putea forma altele noi, uita ce zi este, repeta comentarii și chiar mânca de mai multe ori la rând. Când Scolville a comunicat rezultatele unui alt expert, Wilder Penfield, el a trimis-o pe doctoranda Brenda Milner să-l studieze pe H.M. acasă, unde își petrecea zile cu treburi casnice ciudate și urmărind, întruna, filme vechi pentru prima dată. Descoperirile ei prin teste și interviuri nu numai că au contribuit enorm la studiul memoriei, ci au redefinit complet memoria. Una din descoperirile lui Milner a dezvăluit faptul evident că deși H.M. nu putea crea noi amintiri, el reținea informația destul timp încât să termine o propoziție sau să găsească baia. Când Milner i-a spus un număr oarecare, el a reușit să-l rețină pentru 15 minute repetându-l constant. Dar după doar 5 minute a și uitat că a făcut testul. Neurocercetătorii consideraseră memoria monolitică, practic toată identică și stocată în tot creierul. Rezultatele lui Milner nu numai că au fost prima dovadă a distincției acum cunoscute între memoria de scurtă durată și cea de lungă durată, ci au arătat că ele utilizează zone diferite din creier. Acum știm că memoria se formează în mai multe etape. După ce informația senzorială imediată e prelucrată temporar de neuroni în cortex ea trece la hipocamp, unde proteine speciale consolidează conexiunile sinaptice corticale. Dacă experiența e puternică sau ne-o amintim în mod repetat în următoarele zile, hipocampul transferă amintirea înapoi în cortex, pentru a fi stocată definitiv. Mintea lui H.M. putea forma impresii inițiale, dar fără un hipocamp să-i consolideze amintirile, ele păleau, ca mesajele scrise în nisip. Dar asta nu era singura diferență de memorie descoperită de Milner. Într-un experiment celebru, l-a rugat pe H.M. să traseze o stea în spațiul îngust dintre contururile altor două stele concentrice, văzându-și hârtia și creionul doar într-o oglindă. Ca oricine care face un test așa ciudat pentru prima dată, nu s-a descurcat. Dar, surprinzător, s-a îmbunătățit cu fiecare încercare, deși nu-și amintea încercările precedente. Centrii lui motori inconștienți aminteau ce uitase mintea conștientă. Milner a descoperit că memoria declarativă a numelor, datelor și faptelor diferă de memoria procedurală, ca mersul pe bicicletă sau semnătura personală. Acum știm că memoria procedurală se bazează mai mult pe ganglionii bazali și cerebel, structuri intacte în creierul lui H.M. Distincția dintre ”a ști ce” și ”a ști cum” a stat la baza cercetării memoriei de atunci încolo. H.M. a murit la 82 de ani după o viață liniștită într-un centru de îngrijire. De-a lungul anilor a fost examinat de peste 100 de neurocercetători, determinând ca mintea lui să fie cea mai studiată din istorie. La moarte, creierul i-a fost conservat și scanat înainte de a fi tăiat în peste 2000 de bucăți individuale și fotografiat pentru a crea o hartă digitală la scara neuronilor individuali. Totul a fost transmis live și urmărit de 400.000 de oameni. Deși H.M. și-a petrecut viața uitând lucruri, el și contribuția lui la înțelegerea memoriei vor fi amintite de-a lungul generațiilor.