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.
1-го сентября 1953 года Вильям Сковилл, используя рукоятку и простую дрель, вскрыл череп молодого мужчины, чтобы вырезать жизненно важные части его мозга и удалить их из головы при помощи металлической трубки. Но это не сцена из фильма ужасов или душераздирающий полицейский отчёт. Доктор Сковилл был одним из самых выдающихся нейрохирургов своего времени. А молодого мужчину звали Генри Молейсон, ставший знаменитым пациентом Г.М. Его случай позволил понять, как работает наш мозг. В детстве Генри получил сотрясение мозга в результате несчастного случая. Сотрясение провоцировало апоплексические удары, провалы в памяти и потерю контроля над телом. После нескольких лет приступов, и даже исключения из старшей школы, отчаявшийся молодой человек обратился к доктору Сковилл, безбашенному врачу, известному за свои рискованные операции. Десятилетиями частичную лоботомию использовали, чтобы лечить душевнобольных пациентов, основываясь на том, что за ментальные функции отвечают определённые части мозга. Успешно сокращая количество припадков у психически больных, Сковилл решил удалить у Г.М. гиппокамп, часть лимбической системы, которую ассоциировали с эмоциями, но чья функция в то время была ещё не известна. На первый взгляд, операция прошла успешно. Припадки Г.М. фактически прекратились, изменений в личности пациента не заметили, а его уровень IQ даже стал выше. Но была одна проблема: Генри потерял память. Кроме потери воспоминаний за последние десятилетия, Г.М. не запоминал новую информацию. Он забывал, какой сегодня день, повторял предложения и даже мог пообедать несколько раз подряд. Сколвилл сообщил о результатах операции другому врачу, Уилдеру Пенфилду. Также он поручил аспиранту Бренде Милнер наблюдать за Г.М в доме у его родителей, где он проводил свои дни, занимаясь мелкими домашними делами, и смотря классические фильмы снова и снова. То, что она обнаружила после серии тестов и интервью, было не только большим вкладом в изучение свойств памяти. Это также позволило заново осмыслить и оценить значение памяти. Одно из открытий Милнер пролило свет на один очевидный факт: хотя Г.М. и не мог запоминать что-то новое, он иногда мог помнить лишь так долго, чтобы закончить предложение или отыскать ванную комнату. Когда Милнер дала ему случайное число для запоминания, то он смог удерживать его в памяти целых 15 минут, постоянно повторяя его про себя. Но всего лишь 5 минут спустя он не смог вспомнить даже сам тест. Раньше неврологи думали о памяти, как о чём-то целом, однообразном и хранящемся во всех частях мозга. Результаты Милнер не только стали первой разгадкой к известной разнице между краткосрочной и долгосрочной памятью, но и показали, что для каждого вида памяти используются разные участки мозга. Сейчас мы знаем, что память формируется в несколько этапов. После восприятия информации она переносится нейронами по коре головного мозга в гиппокамп, где определённые белки укрепляют корковые синаптические связи. Если событие произвело на нас сильное впечатление или мы в первые дни иногда вспоминаем о нём, то гиппокамп пересылает воспоминания обратно в кору головного мозга на постоянное хранение. Разум Г.М. мог формировать только начальные впечатления, а без гиппокампа переход информации из краткосрочной памяти в долгосрочную был невозможен, и это всё равно, что сообщения написанные на песке. Но это было не единственное отличие, которое обнаружила Милнер. В знаменитом сейчас эксперименте, Милнер попросила Г.М. обвести третью звезду в маленьком пространстве между двумя другими конкретными звёздами, однако смотреть на бумагу и ручку он мог только через зеркало. Как и другие, впервые выполняющие такое странное задание, он плохо с ним справился. Но удивительно то, что он улучшал свой результат, пробуя снова и снова, даже хотя он и не помнил о своих предыдущих попытках. Его моторные рефлексы помнили о том, о чём забыло его сознание. Так Милнер обнаружила декларативную память, т.е. память о событиях, фактах и именах. Она отличается от процессуальной, которая помнит, как ездить на велосипеде или как написать своё имя. Кроме того, процессуальная память задействует базальные ганглии и мозжечок, структуры, которые не были затронуты в мозге Г.М. Различия между «знаю это» и «знаю как» с тех самых пор легли в основу исследований памяти. Г.М. умер в возрасте 82 лет после мирной жизни в доме престарелых. За многие годы его обследовали более 100 неврологов, тем самым сделав его разум самым изученным в истории. После его смерти его мозг отсканировали и законсервировали, порезав на 2000 отдельных кусочков, сфотографировав и составив цифровую карту вплоть до индивидуальных нейронов. Всё это происходило в прямом эфире, который смотрели 400 000 людей. Хотя Г.М. провёл большую часть своей жизни, постоянно забывая разные вещи, его самого и его вклад в понимание работы памяти будут помнить ещё многие поколения.