20世纪50年代的一天,加拿大外科医生威尔德?潘菲尔德正在做一项医学实验,他切下一个癫痫病人的部分脑壳骨,用微电极刺激病人的脑细胞,以确定哪个部位出了毛病。当刺激到病人大脑皮层的右侧颞叶时,病人忽然说:“我听到了管弦乐队的音乐声。”
潘菲尔德医生觉得很奇怪,便重复刺激了这个部位,病人回答说,他又一次听到了刚才的音乐声,并且手舞足蹈地唱了起来。接着,潘菲尔德又对一个11岁的小孩进行了实验。当他刺激那个11岁小孩的左侧颞叶时,小孩子说:“我听到几个小朋友叫我上街去玩。”
通过实验,潘菲尔德了解到,人的颞叶与人的长时记忆关系密切。于是,潘菲尔德撰写了一份人脑与记忆之间关系的研究报告。潘菲尔德在报告中说,当刺激大脑的某些细胞时,埋藏在记忆深处的一些往事就会突然浮现出来,而且这种回忆不是支离破碎的片断或某种单纯的印象,而是一个过去情景的完整再现。这些情景的时间跨度近则几小时,远至40年。
特别令人惊奇的是,通过电刺激所引起的这些记忆,在正常情况下是回想不起来的。潘菲尔德由此认为,一个人下意识注意的任何事物都会被记录在脑子里,就像摄影机将情景记录在胶片上一样,这种记录基本上是永久性的,尽管在日常生活中人们可能回忆不起来。潘菲尔德医生无意中发现了记忆的秘密,在当时引起了很大反响。
早在公元前600年,古希腊人就开始了对记忆的研究,虽然在今天看来,当时提出的那些概念是多么幼稚可笑。例如,公元前6世纪的帕蒙尼德认为,人的记忆是由明暗或冷热两种物质构成的混合体。只要这种混合体没有受到干扰,记忆就是完善的;如果混合体发生变化,就会出现遗忘现象。
到了公元前4世纪时,伟大的思想家柏拉图提出了“蜡版假说”。当时,他并没有指出记忆的具体生理器官是什么,只是提出人对事物的印象就好像有棱角的东西触碰蜡版时所留下的印记,随着时光流逝,人对事物的印象会逐渐模糊,最后完全消失,就好像蜡版逐渐恢复光滑一样。
公元2世纪,伟大的生理学家盖伦提出了“元气”概念,他假设记忆属于低级的动物元气,这些元气产生于大脑的周围,于是记忆也就在那些部位产生。盖伦认为,人吸入的空气进入脑部,同命脉元气混合在一起,这种混合物便产生了动物元气,动物元气又被传送到整个神经系统,使人能够感受到各种体验,人就是这样记忆的。盖伦的观点正好迎合了教会的思想,于是,这种观点被当做宗教信条大力宣传,在西方的影响整整持续了1500年。直到公元17世纪,关于记忆的研究几乎毫无进展。
19世纪中叶,捷克生理学家普罗奎斯卡彻底否定了盖伦的动物元气概念,他认为没有任何的科学依据或实验依据来支撑这个概念。但是,由于当时的科学技术还处于初级阶段,普罗奎斯卡也无法确定记忆的具体生理部位。不过,普罗奎斯卡还是谨慎乐观地指出:“记忆功能有具体区域是可能的,但目前我们还无法就此提出有价值的想法。也许50年后,确定记忆部位会成为一种有价值的探索。”
俄国生理学家巴甫洛夫在用狗做条件反射实验时发现,如果狗的大脑皮层受到一定程度的损伤,那么狗的反应能力随之下降,学习新东西的能力也随之下降。如果狗的大脑皮层受到的损伤较为严重,那么这条狗就不能建立条件反射,也就是说不能学习新的东西。因此,巴甫洛夫得出结论:大脑皮层是保持条件反射的基本器官,即大脑皮层是记忆的基本器官。