https://frosthead.com

Et postmortem av den mest berømte hjernen i nevrovitenskapshistorie

Den 25. august 1953 gjennomgikk en 27 år gammel innbygger i Connecticut ved navn Henry Molaison hjerneoperasjon for å behandle anfallene han kronisk led av som følge av epilepsi. Hartford Hospital nevrokirurg William Beecher Scoville, som tidligere hadde bestemt hjerneområdene hvor Molaisons anfall oppstod, fjernet et knyttneve av hjernevævet som inkluderte deler av både hans venstre og høyre mediale temporale lob.

Relatert innhold

  • Hvordan hjernen vår lager minner
  • RIP, HM, Minnets mest kjente initialer

Da Molaison våknet etter operasjonen, ble hans epilepsi stort sett kurert. Men å fjerne så mye hjernevev - og spesielt en struktur kalt hippocampus - førte til et helt nytt problem for HM, som han snart ble kalt i den vitenskapelige litteraturen for å beskytte privatlivet hans.

Fra det øyeblikket var han ikke i stand til å skape minner om nye hendelser, navn, mennesker, steder eller opplevelser. Han mistet også de fleste minnene han hadde dannet seg i årene frem til operasjonen. I den mest grunnleggende forstand som mulig, levde HM helt i øyeblikket.

"I dette øyeblikket ser alt klart ut for meg, men hva skjedde like før?" sa han en gang. "Det er det som bekymrer meg. Det er som å våkne fra en drøm. Jeg husker bare ikke." Selv om han samhandlet med de samme sykepleierne og legene dag etter dag, hadde han ingen anelse om at han noen gang hadde møtt dem før hver gang han så dem. Han forble en perfekt intelligent, oppfattende person, men klarte ikke å holde inne en jobb eller leve på egenhånd. Uten bindevevet i langtidsminnet ble livet hans redusert til en serie usammenhengende, isolerte øyeblikk.

Ut av denne tragiske ulykken kom en utilsiktet fordel. I flere tiår studerte nevrovitenskapsmenn tett HM, og gjorde banebrytende funn om minnedannelse basert på tilstanden hans. Han deltok frivillig i testing nesten kontinuerlig, og mot slutten var han viden kjent som den viktigste pasienten i nevrovitenskapens historie.

Da han døde i 2008 frosset forskere ledet av Jacopo Annese fra UC San Diego hjernen i gelatin og kuttet den i 2.401 ultratynne skiver for videre forskning. Nå, i et papir publisert i dag i Nature Communications, har de kunngjort resultatene fra analysen. Ved å bruke skivene til å lage en 3D-mikroskopisk detaljert modell av HMs hjerne, har de identifisert en tidligere ukjent lesjon forårsaket av operasjonen, et funn som kan kaste ytterligere lys over de anatomiske strukturer som er ansvarlige for minnet.

Hm brain rendering.gif En gjengivelse av UC San Diego-teamets 3D-modell av HMs hjerne. I rødt er områdene som ble fjernet under operasjonen hans i 1953 (Video av Brain Observatory / UC San Diego)

I tiårene etter HMs kirurgi studerte forskere som Brenda Milner og Suzanne Corkin HMs hukommelsesbegrensninger og brukte dem til å være banebrytende i det begynnende feltet innen minnestudie. Med registreringer av prosedyren fra 1953 kunne de til og med knytte bestemte anatomiske områder som HM manglet med minnefunksjoner.

Tidligere hadde mange trodd at det var umulig å tilordne funksjoner til fysiske strukturer på denne måten, men HMs unike sak åpnet for nye muligheter. Han var ikke i stand til å lagre ny informasjon i sitt eksplisitte minne - den typen minne som gjør at vi bevisst kan huske opplevelser og ny informasjon - men kunne huske informasjonsstykker over en veldig kort tidsperiode (opptil ca. 20 sekunder), bevis at hans korttidsminne var noe intakt. Han kunne også lære og beholde nye ferdigheter, selv om han ikke husket den faktiske handlingen med å lære dem.

Disse fine skillene førte til at forskere skilte mellom prosessuelt minne - det ubevisste minnet som lar oss utføre motoriske aktiviteter, som bilkjøring - og eksplisitt minne. I tillegg kunne HM ikke danne nye eksplisitte minner, men hadde uskadede barndomsminner fremhevet forskjellen mellom minnekoding og minnehenting (han kunne fremdeles utføre sistnevnte, men ikke førstnevnte). Kanskje viktigst av alt: At han savnet hippocampus antydet at strukturen var avgjørende involvert i kodingen av langsiktige eksplisitte minner, men ikke var nødvendig for kortvarig eller prosessuell hukommelse.

hjernen atlas.jpg Et høyoppløselig bilde av en bit av HM-hjernen, zoombar ned til mikroskopisk nivå og tilgjengelig online. (Bilde via Brain Observatory / UC San Diego)

HMs hjerne ble avbildet mens han levde ved bruk av MR og andre teknikker, men den nye høyoppløselige modellen - laget med data hentet fra fotografier av de tusenvis av tynne skiver - har gjort det mulig for forskerne å dykke dypere ned i hjernens anatomi og lage disse slags av observasjoner i en finere skala.

De har oppdaget at noen deler av hjernen som antas å ha blitt intakt etter at operasjonen faktisk ble fjernet. Den venstre orbitofrontale cortex, for eksempel, inneholdt en liten lesjon, sannsynligvis forårsaket under operasjonen. I tillegg fant de ut at noen deler av venstre og høyre hippocampi faktisk var uskadet, et funn som kan føre til at forskere på nytt skulle undersøke tidligere oppfatninger om hippocampus rolle i forskjellige slags minne.

UC San Diego-teamet planlegger også å publisere et gratis "atlas" på nettet, sammensatt av bilder med høy oppløsning som er tatt av skivene, som kan vises på en zoombar Google Maps-lignende plattform (ett bilde er allerede publisert). Gitt at den opprinnelige disseksjonen av hjernen ble sendt direkte på nettet og tiltrakk seg anslagsvis 400 000 seere, virker det sannsynlig at i døden, så vel som livet, vil HMs ekstraordinære tilstand fange mange.

Et postmortem av den mest berømte hjernen i nevrovitenskapshistorie