Az idegtudomány rengeteget köszönhet olyan súlyos szerencsétlenségeknek, amelyek emberi életeket tettek tönkre. Ezekben a sajnálatos esetekben az agy sérült meg, ez pedig jelentősen megváltoztatta a beteg mentális képességeit. Ilyen esetek az emlékezetről alkotott elképzeléseket is formálták a XX. században.

Az agy kutatása rendkívül szerteágazó. Egy ilyen összetett rendszer vizsgálata gyakran a megközelítésen múlik. Az egyik fontos stratégia az agy működésének feltárására az agysérült betegek megfigyelése. Ez tulajdonképpen a kezdetektől fogva fontos volt, számos ókori feljegyzés szól a fejsérülések által okozott tünetekről, azonban a XIX. században vált igazán központivá az agykutatásban az agysérülések következményeinek elemzése. Ekkoriban Pierre Paul Broca gyűjtött össze több olyan beszédzavaros esetet, melyekben a bal félteke homloklebenyének egy területe sérült. Broca találta meg a beszédképzés központját is az agykéregben.

Ezen az eredményen felbuzdulva hamarosan több hasonló megfigyelés is született. A magasabb rendű mentális képességeket részfeladatok egységeként fogták fel, amiknek a megvalósításához különböző területek szükségesek. Például Carl Wernicke felfedezte a beszédértés központját az agykéregben: olyan páciensek agyát vizsgálta, akik nem értették mások beszédét és maguk sem tudtak értelmes, összefüggő szöveget alkotni. Wernicke azonban még tovább ment és felvetette, hogy a két területnek kapcsolatban kell lennie egymással, hiszen a hallott beszéd tartalmára csak így tudunk megfelelően reagálni. Wernicke azt állította, hogy a két területet összekötő köteg sérülése ellehetetleníti a hallott vagy olvasott szöveg elismétlését. Feltevései igaznak bizonyultak, mind a fehérállományi köteg létezése, mind a sérüléséből adódó szindróma valósnak bizonyult.

A kecses köteg köti össze a beszédképzés és a beszédértés központjait (Forrás: Tremblay és Dick, 2016 – Brain and Language).

Ez a megközelítés tehát a neurológia irányzataként jelent meg, a XX. század elején pedig már neuropszichológiaként hivatkoztak rá a szakértők. Ezt a diszciplinát azonban talán az agysérülések okozta kognitív hiányosságok felmérésének és fejlesztésének tudományaként lehetne jellemezni a legjobban. A neuropszichológia mindenesetre rengeteg alapvető jelentőségű ismerettel gazdagította az agyról és a viselkedésről alkotott képünket. Többek között az emlékezet szerveződéséről és idegrendszeri alapjairól is páratlan jelentőségű ismeretekre tettek szert a neuropszichológusok.

Henry Molaison a most fogságában

Henry Molaison 1953-ban, 27 évesen élete legmeghatározóbb eseménye előtt állt. Egy hét éves korában bekövetkezett biciklis baleset következtében jelentek meg nála epilepsziás rohamok. Ezek eleinte feltehetőleg csak a halántéklebenyre terjedtek ki, lokalizált rohamok voltak, 16 éves korára azonban már az agy egészére kiterjedő, generalizált rohamok jelentkeztek nála. A halántéklebenyben kialakuló rohamok általában furcsa érzéseket, élményeket eredményeznek, míg a generalizált roham eszméletvesztéssel és intenzív izomrángással jár. Mire Molaison 27 éves lett, a rohamok már naponta többször is jelentkeztek, ami teljesen ellehetetlenítette az életét. Ekkor utalták be a környék legjobban felszerelt kórházába, William Beecher Scoville idegsebészhez.

Scoville úgy vélte, hogy az egyetlen megoldás a rohamokat kiváltó területek eltávolítása Molaison agyából. Vizsgálatai során feltárta, hogy a rohamok a halántéklebenyek belső oldalából indulnak ki. A műtét során a szemek fölött hatolt be a koponyába, ahol a homloklebenyt félretolva egy vékony csövön keresztül szívta ki a halántéklebeny belső felét mindkét oldalon. A műtét sikeres volt, Molaison rohamainak gyakorisága és intenzitása jelentősen csökkent. Érdekes módon azonban Molaison emlékezete súlyosan károsodott: nem ismerte fel a kórház dolgozóit és nem találta meg a mosdót a kórházban. Nem voltak emlékei a kórházba kerüléséről sem, életének korábbi eseményeire azonban emlékezett. A műtét után gyakorlatilag semmit sem jegyzett meg hosszabb időre. Soha nem tudta, hogy az új házában hol vannak a különféle használati tárgyak. Gyakorlatilag csak néhány percre tudta fenntartani emlékezetében az eseményeket, amíg éppen azokra figyelt, de amint a figyelme elterelődött, mindent elfelejtett.

Henry Molaison műtétének vázlata (Forrás: Scoville és Milner, 1957).

Henry Molaison esetének tanulságait 4 évvel később publikálta Scoville egy neuropszichológussal, Brenda Milnerrel. Milner különféle teszteket végzett Molaisonnal, akire ebben és a későbbi cikkekben is csak HM-ként utaltak. Milner hamarosan felfedezte, hogy nem teljesen igaz, hogy Molaison nem képes új dolgokat megtanulni. Többféle tanulási feladattal tesztelte, de Molaison egyiken sem mutatta nyomát, hogy bármire is emlékezne. Volt azonban egy feladat, amiben egy tükörben nézve kellett lekövetni egy ceruzával egy egyszerű ábra körvonalait (tükrös átrajzolási feladat). Ezen a teszten egyre jobban teljesített Molaison, noha arra soha nem emlékezett, hogy valaha is találkozott a feladattal. Ez az eredmény vetette fel, hogy az emlékezet legalább két különálló rendszerre osztható. Az egyik a tudatosuló, nyelvi képességet feltételező deklaratív emlékezet, míg a másik a különféle készségek tanulását teszi lehetővé (procedurális emlékezet).

Henry Molaison tragikus esete tehát rávilágított, hogy a deklaratív emlékek létrehozásában alapvető szerepe van a halántéklebenyben elhelyezkedő hippokampusznak. E struktúra nélkül nem vagyunk képesek új ismereteket szerezni. Ugyanakkor a hippokampuszra nincs szükség az emlékek hosszú távú raktározásához, hiszen a hippokampusz hiányában is képes volt felidézni a régmúlt eseményeit. Másrészt az is kiderült, hogy az emlékezeti folyamatok az idegrendszer szintjén is elválnak egymástól, és míg a hippokampuszra szükség van az emlékek raktározásához, addig a készségek tanulása más idegi rendszereken múlik.

A tükrös átrajzolási feladat vázlata (Forrás: web.bvu.edu).

Kent Cochrane elveszett múltja

Majdnem 30 évvel Henry Molaison műtéte után, 1981-ben, az akkor 30 éves Kent Cochrane motorozás közben súlyos balesetet szenvedett. A kórházba érkezve nem volt tudatánál, a vizsgálatoknak köszönhetően kiderült, hogy vérömlenyek alakultak ki az agyában, melyeket műtéti úton kellett eltávolítani. Az operáció után Cochrane egyik oldalára lebénult és a látását is elvesztette. Tudott olvasni, beszélgetni, ismerőseit is felismerte, azonban hamarosan kiderült, hogy semmiféle személyes emléket nem tud felidézni a múltjából. Ez utóbbi fontos különbségnek tűnt Henry Molaisonhoz képest és a deklaratív emlékezet felosztásának egyik fontos inspirációjaként szolgált. A deklaratív emlékezetet epizodikus és szemantikus emlékezetre szokás felosztani, előbbi a szubjektív élmények lenyomata, utóbbi pedig a megszerzett ismeretek összessége.

Molaison és Cochrane esetei között azonban több a hasonlóság, mint a különbség. Cochrane sem volt képes új dolgokat megtanulni, de neki is ép maradt a tudása, amit a baleset idejéig megszerzett. A képalkotó eljárások kimutatták, hogy Cochrane halántéklebenye mindkét oldalon súlyosan sérült, a hippokampusz jelentős része elpusztult, ezen túl az agykérge szórványosan, szinte minden lebeny területén károsodott. Cochrane amnéziájának sajátossága a súlyossága volt. A saját élményeire vonatkozó emlékei teljesen elvesztek.

E két esetből tudjuk, hogy az emlékezeti rendszerek elválnak egymástól. A deklaratív és a procedurális emlékezet különálló rendszerek, és az új deklaratív emlékek raktározása a hippokampuszon múlik. A deklaratív emlékezet pedig tovább osztható epizodikus és szemantikus kategóriákra, előbbi a személyes élményeket, utóbbi pedig a tudást raktározza. A hippokampusz sérülése következtében a közelmúlt eseményeinek epizodikus emlékei is szertefoszlanak, és amennyiben az agykéreg is nagymértékben károsodik, akkor akár az élet során létrejött epizodikus emlékek is elveszhetnek, a szemantikus emlékezet azonban ép maradhat. Henry Molaison (HM) és Kent Cochrane (KC) tragikus esetei meghatározó ismereteket adtak az emlékezetkutatásnak, talán ez volt a kicsi jó, a hatalmas rosszban.