Op 25 augustus 1953 onderging een 27-jarige inwoner van Connecticut, Henry Molaison, een hersenoperatie om de aanvallen te behandelen waaraan hij chronisch leed als gevolg van epilepsie. De neurochirurg William Beecher Scoville van het Hartford-ziekenhuis, die eerder de hersengebieden had bepaald waar de aanvallen van Molaison waren ontstaan, verwijderde een brok hersenweefsel ter grootte van een vuist dat delen van zowel zijn linker als rechter mediale temporale lobben bevatte.
gerelateerde inhoud
- Hoe onze hersenen herinneringen maken
- RIP, HM, de beroemdste initialen van het geheugen
Toen Molaison wakker werd na de operatie, was zijn epilepsie grotendeels genezen. Maar het verwijderen van zoveel hersenweefsel - en in het bijzonder een structuur genaamd de hippocampus - leidde tot een geheel nieuw probleem voor HM, zoals hij binnenkort in de wetenschappelijke literatuur zou worden genoemd om zijn privacy te beschermen.
Vanaf dat moment was hij niet in staat om herinneringen aan nieuwe evenementen, namen, mensen, plaatsen of ervaringen te creëren. Hij verloor ook de meeste herinneringen die hij had gevormd in de jaren voorafgaand aan de operatie. In de meest fundamentele zin leefde HM volledig in het moment.
"Op dit moment lijkt alles mij duidelijk, maar wat gebeurde er net eerder?" zei hij ooit. "Dat is wat mij zorgen baart. Het is alsof ik wakker word uit een droom. Ik kan het me gewoon niet herinneren." Hoewel hij dag in dag uit met dezelfde verpleegkundigen en artsen omging, had hij geen idee dat hij ze ooit eerder had ontmoet als hij ze zag. Hij bleef een volkomen intelligent, opmerkzaam persoon, maar was niet in staat een baan te behouden of alleen te wonen. Zonder het bindweefsel van het langetermijngeheugen werd zijn leven gereduceerd tot een reeks onsamenhangende, geïsoleerde momenten.
Uit dit tragische ongeluk kwam een onbedoeld voordeel. Decennialang bestudeerden neurowetenschappers HM nauwgezet en deden baanbrekende ontdekkingen over geheugenvorming op basis van zijn toestand. Hij nam vrijwillig bijna continu deel aan testen en tegen het einde stond hij alom bekend als de belangrijkste patiënt in de geschiedenis van de neurowetenschappen.
Toen hij stierf in 2008, bevroor onderzoekers onder leiding van Jacopo Annese van UC San Diego zijn hersenen in gelatine en sneden het in 2.401 ultradunne plakjes voor verder onderzoek. Nu hebben ze in een artikel dat vandaag in Nature Communications is gepubliceerd de resultaten van hun analyse aangekondigd. Door de plakjes te gebruiken om een 3D-microscopisch gedetailleerd model van de hersenen van HM te maken, hebben ze een eerder onbekende laesie geïdentificeerd die door de operatie is veroorzaakt, een bevinding die verder licht kan werpen op de anatomische structuren die verantwoordelijk zijn voor het geheugen.
Een weergave van het 3D-model van het brein van het UC San Diego-team. Rood zijn de gebieden toegevoegd die zijn verwijderd tijdens zijn operatie in 1953 (Video door Brain Observatory / UC San Diego) In de decennia na de operatie van HM bestudeerden onderzoekers zoals Brenda Milner en Suzanne Corkin de geheugenbeperkingen van HM en gebruikten ze deze als pionier op het gebied van geheugenonderzoek. Met gegevens van de procedure van 1953 konden ze zelfs bepaalde anatomische gebieden die HM miste koppelen aan geheugenfuncties.
Voorheen geloofden velen dat het onmogelijk was om op deze manier functies aan fysieke structuren toe te wijzen, maar het unieke geval van HM opende nieuwe mogelijkheden. Hij was niet in staat om nieuwe informatie op te slaan in zijn expliciete geheugen - het type geheugen waarmee we bewust ervaringen en stukjes nieuwe informatie kunnen onthouden - maar kon stukjes informatie over een zeer korte periode (tot ongeveer 20 seconden) onthouden, bewijsmateriaal dat zijn kortetermijngeheugen enigszins intact was. Hij zou ook nieuwe vaardigheden kunnen leren en behouden, zelfs als hij zich de feitelijke handeling van het leren ervan niet kon herinneren.
Deze fijne verschillen brachten wetenschappers ertoe om onderscheid te maken tussen procedureel geheugen - het onbewuste geheugen waarmee we motorische activiteiten kunnen uitvoeren, zoals autorijden - en expliciet geheugen. Bovendien, dat HM geen nieuwe expliciete herinneringen kon vormen, maar onbeschadigde jeugdherinneringen had, benadrukte het verschil tussen geheugencodering en geheugen ophalen (hij kon nog steeds het laatste uitvoeren, maar niet het eerste). Misschien nog het belangrijkste, het feit dat hij zijn hippocampus miste, suggereerde dat de structuur cruciaal was voor het coderen van expliciete langetermijnherinneringen, maar niet noodzakelijk was voor kortetermijn- of procedureel geheugen.
Een foto in hoge resolutie van een stukje HM-hersenen, inzoombaar tot op microscopisch niveau en online beschikbaar. (Afbeelding via Brain Observatory / UC San Diego) HM's hersenen werden afgebeeld terwijl hij nog leefde met behulp van MRI en andere technieken, maar het nieuwe hoge-resolutiemodel - gemaakt met gegevens genomen van foto's van de duizenden dunne plakjes - heeft de onderzoekers in staat gesteld dieper in de anatomie van de hersenen te duiken en deze soorten te maken van observaties op een fijnere schaal.
Ze hebben ontdekt dat sommige delen van de hersenen waarvan werd aangenomen dat ze intact waren gebleven na de operatie, daadwerkelijk werden verwijderd. De linker orbitofrontale cortex bevatte bijvoorbeeld een kleine laesie, waarschijnlijk veroorzaakt tijdens de operatie. Bovendien ontdekten ze dat sommige delen van de linker en rechter hippocampi eigenlijk onbeschadigd waren, een bevinding die ertoe zou kunnen leiden dat onderzoekers eerdere overtuigingen over de rol van de hippocampus in verschillende soorten geheugen opnieuw onderzoeken.
Het UC San Diego-team is ook van plan om een gratis online 'atlas' van het brein te publiceren, bestaande uit de hoge resolutie-opnamen van de plakjes, zichtbaar op een zoombaar Google Maps-achtig platform (er is al één foto gepubliceerd). Gezien het feit dat de originele ontleding van de hersenen live op internet werd uitgezonden en naar schatting 400.000 kijkers trok, lijkt het waarschijnlijk dat zowel in de dood als in het leven, de buitengewone toestand van HM velen zal boeien.
