Οταν ρωτηθεί κάποιος για τις πρώτες του αναμνήσεις από την παιδική ηλικία, η απάντηση συνήθως δεν αφορά την περίοδο πριν από τη νηπιακή ή προνηπιακή ηλικία. Αυτό ισχύει τόσο για τους νέους, όσο και για τους ηλικιωμένους, αποδεικνύοντας ότι οι ενήλικοι δεν έχουν ή δεν μπορούν να ανακτήσουν μνήμες από τη βρεφική ηλικία και αυτό δεν οφείλεται στο ότι τις ξέχασαν στο πέρασμα του χρόνου. Αυτό το κενό στην αυτοβιογραφική μνήμη ονομάζεται «βρεφική αμνησία».

Υπάρχουν δύο πιθανές εξηγήσεις για το φαινόμενο. Η μία είναι ότι τα βρέφη δεν μπορούν να σχηματίσουν αναμνήσεις. Η αργή ανάπτυξη του ιππόκαμπου, μια περιοχή βαθιά μέσα στον εγκέφαλο με σχήμα που της έδωσε αυτό το όνομα, ίσως ευθύνεται γι' αυτό. Αυτή η περιοχή, που είναι κρίσιμη για τον σχηματισμό αναμνήσεων, αναπτύσσεται και αλλάζει σε όλη την παιδική ηλικία και ίσως να μην βρίσκεται ακόμη σε λειτουργική κατάσταση στα βρέφη. Αν ισχύει αυτό, τότε τα μωρά δεν διαφέρουν από γνωστές στην ιατρική περιπτώσεις ενηλίκων, που έπαθαν ζημιά στον ιππόκαμπο και δεν μπορούσαν πια να σχηματίσουν αναμνήσεις.

Μια άλλη πιθανότητα είναι ότι ο εγκέφαλος των μωρών μπορεί να σχηματίσει αναμνήσεις, αλλά τελικά αυτές χάνονται. Πρόσφατες έρευνες με ποντίκια έδειξαν ότι όχι μόνο ο ιππόκαμπος είναι ικανός να σχηματίσει αναμνήσεις από πολύ νωρίς στη ζωή, αλλά μπορεί να διατηρήσει αυτές τις αναμνήσεις και στην ενήλικη φάση. Οι επιστήμονες μπόρεσαν να ανακαλέσουν μια κατά τ' άλλα ξεχασμένη ανάμνηση, διεγείροντας νευρώνες στον ιππόκαμπο των ζώων, που είχαν δραστηριοποιηθεί κατά τη διάρκεια μιας πρώιμης εμπειρίας.

Αλλά τι συμβαίνει με τους ανθρώπους; Η τεχνική της τομογραφίας λειτουργικού μαγνητικού συντονισμού (fMRI), μια μορφή απεικόνισης του εγκεφάλου που μπορεί να καταγράψει τη δραστηριότητα σε περιοχές βαθιά μέσα στον εγκέφαλο, όπως ο ιππόκαμπος, είναι ασφαλής και έχει χρησιμοποιηθεί επανειλημμένα σε πειράματα με ενηλίκους. Τα μωρά όμως κουνιούνται πολύ, δεν ακολουθούν οδηγίες και έχουν σύντομο εύρος προσοχής, κάνοντας πολύ δύσκολη τη λήψη καλών δεδομένων από αυτά. Γι' αυτό οι περισσότερες τομογραφίες fMRI γίνονται όταν τα μωρά κοιμούνται. Αυτή η λύση δεν μπορούσε να εφαρμοστεί στη διερεύνηση των αναμνήσεων των βρεφών, καθώς οι αναμνήσεις βασίζονται σε εμπειρίες όταν το άτομο βρίσκεται σε εγρήγορση. Μετά από μακροσκελείς συζητήσεις και καταγραφή ιδεών και συμβουλών από γονείς, επιστήμονες κατάφεραν να διαμορφώσουν τεχνικές, ώστε να κρατούν τα μωρά ξύπνια, ακίνητα, ευτυχισμένα και συμμέτοχα στο πείραμα.

Διαπίστωσαν ότι ο ιππόκαμπος των μωρών αρχίζει να είναι ικανός να αποθηκεύσει αναμνήσεις ήδη με τη συμπλήρωση του πρώτου έτους της ζωής. Εδειξαν στα μωρά φωτογραφίες προσώπων, αντικειμένων και σκηνών, μία κάθε φορά, ενώ παρακολουθούνταν με fMRI. Λίγο μετά δοκίμασαν τη μνήμη τους, δείχνοντάς τους καθεμιά από αυτές τις γνώριμες φωτογραφίες μαζί με μια άλλη άγνωστη του ίδιου τύπου. Αν το μωρό κοίταζε περισσότερο τη φωτογραφία που είχε δει νωρίτερα, σημείωναν την εικόνα αυτή ως ανάμνηση, αλλιώς ως ξεχασμένη.

Εχοντας αυτή την καταγραφή στη διάθεσή τους, κοίταξαν τα δεδομένα από την τομογραφία την ώρα που πρωτοέδειξαν τις φωτογραφίες και διαπίστωσαν ότι ο ιππόκαμπος ήταν πιο δραστήριος όταν τα βρέφη έβλεπαν εικόνες, που αργότερα φαίνονταν να θυμούνται. Αυτό το αποτέλεσμα σύμφωνα με τους ερευνητές δείχνει πως ο ιππόκαμπός τους μπορούσε να δημιουργήσει αναμνήσεις ακόμη και από μια σύντομη εμπειρία (τη σύντομη επίδειξη της φωτογραφίας). Το αποτέλεσμα ήταν πιο έντονο στα μωρά άνω των 12 μηνών και στο τμήμα του ιππόκαμπου που σχετίζεται με την ενθύμηση συγκεκριμένων γεγονότων, το οποίο στους ενηλίκους ονομάζεται επεισοδική μνήμη.

Τα ευρήματα αυτά υποστηρίζουν την ιδέα ότι οι άνθρωποι σχηματίζουν αναμνήσεις στη βρεφική ηλικία, τις οποίες αδυνατούν να ανακτήσουν αργότερα. Αλλά γεννιούνται και νέα ερωτήματα: Πόσο διαρκούν αυτές οι αναμνήσεις; Οι ερευνητές τις διερεύνησαν λίγα λεπτά μετά, αλλά η βρεφική αμνησία εμφανίζεται μετά από χρόνια. Πόση «χωρητικότητα» έχει η μνήμη των βρεφών; Στη δοκιμή χρησιμοποιήθηκαν μεμονωμένες φωτογραφίες, αλλά η επεισοδική μνήμη περιλαμβάνει σύνθετα γεγονότα με πολλούς ανθρώπους, μέρη και πράγματα, που αλληλεπιδρούν στον χώρο και τον χρόνο (π.χ. οι αναμνήσεις από τις τελευταίες διακοπές σας).

Και βέβαια παραμένει το ερώτημα γιατί οι περισσότερες αναμνήσεις των ανθρώπων είναι από την ηλικία των 4 ή 5 ετών (ή ακόμη αργότερα), εφόσον οι αναμνήσεις αποθηκεύονται στον εγκέφαλο από την ηλικία του ενός έτους; Τι κάνει απρόσιτες αυτές τις πρώιμες αναμνήσεις; Υπάρχει τρόπος να ανακτηθούν; Θα μπορούσαμε να τις κατανοήσουμε αν υπήρχε τρόπος ανάκτησης;

Η απάντηση σε αυτά τα ερωτήματα θα βοηθούσε να εξυπηρετηθεί κάτι περισσότερο από την επιστημονική περιέργεια ενός αιώνα τώρα. Η αποκάλυψη του τρόπου που οι νεαροί εγκέφαλοι μαθαίνουν και απομνημονεύουν θα μπορούσε να βοηθήσει στην καλύτερη κατανόηση της απόκτησης της ικανότητας της ομιλίας, αλλά και της εμφάνισης διάφορων αναπτυξιακών διαταραχών, κατευθύνοντας καλύτερα γονείς και εκπαιδευτικούς στην αντιμετώπισή τους. Ισως ακόμη μπορούσε να δώσει κάποια στοιχεία για τον λόγο που ξαναχάνουμε τις αναμνήσεις αργότερα στη ζωή, είτε λόγω γηρατειών, είτε λόγω νευρολογικών ασθενειών, όπως το Αλτσχάιμερ.

Αν ανακατέψατε κάποτε μια τράπουλα, είναι πρακτικά βέβαιο ότι σχηματίσατε μια μοναδική αλληλουχία χαρτιών, ότι είσαστε δηλαδή ο μόνος άνθρωπος που διάταξε τα χαρτιά με αυτήν τη σειρά! Αν και αυτός ο ισχυρισμός μοιάζει εξωφρενικά απίθανος, είναι μια καλή επίδειξη του πώς οι μεγάλοι αριθμοί υπεισέρχονται σε καθημερινές καταστάσεις, με απρόσμενες συνέπειες.

Τα μαθηματικά του ανακατέματος των χαρτιών είναι εύκολο να εξηγηθούν. Για να υπολογιστούν όλοι οι δυνατοί συνδυασμοί 52 χαρτιών, πρέπει να γίνουν όλες οι διατάξεις, δηλαδή καθένα από τα 52 χαρτιά να μπει πρώτο, οπότε υπάρχουν 51 πιθανότητες για το χαρτί που θα μπει δεύτερο. Το επόμενο χαρτί έχει 50 επιλογές σχετικά με το ποιο θα το ακολουθήσει, κ.ο.κ. Ετσι, μια τράπουλα μπορεί να διαταχθεί με 52 x 51 x 50 x ... x 2 x 1 = 52! τρόπους (το θαυμαστικό είναι το σύμβολο του παραγοντικού του αριθμού, δηλαδή του γινομένου όλων των θετικών ακεραίων που είναι μικρότεροι ή ίσοι με τον αριθμό).

Αν κάποιος κάνει τις σχετικές πράξεις, θα βρει έναν αριθμό με 67 μηδενικά! Αυτό σημαίνει ότι οι τρόποι διάταξης των χαρτιών μιας τράπουλας είναι πάνω από ένα τετράκις εκατομμύριο φορές όσα είναι τα άτομα που απαρτίζουν τη Γη! Ωστόσο, η πιθανότητα ένας άλλος άνθρωπος να ανακατέψει την τράπουλα με το ίδιο ακριβώς αποτέλεσμα δεν είναι 1/52!. Αυτός ο αριθμός απλώς δείχνει πόσο πιθανή είναι η κάθε συγκεκριμένη διάταξη των χαρτιών.

Πόσο πιθανό είναι δύο άνθρωποι να ανακατέψουν την τράπουλα καταλήγοντας στην ίδια ακριβώς διάταξη των χαρτιών; Ενας τρόπος για να υπολογιστεί αυτό είναι να υπολογιστεί η πιθανότητα του αντιθέτου και μετά αυτή να αφαιρεθεί από το 1. Αυτό σημαίνει ότι πρώτα εξετάζει κανείς πόσο πιθανό είναι όλοι οι άνθρωποι στον κόσμο να δημιουργήσουν μια εντελώς νέα διάταξη ανακατεύοντας. Ο πρώτος άνθρωπος θα είχε πιθανότητα 1, ο δεύτερος πιθανότητα (52! - 1) / 52!, ο τρίτος (52! - 2) / 52! κ.ο.κ. Το άθροισμα αυτών των πιθανοτήτων πρέπει να αφαιρεθεί από το 1.

Αν υπάρχουν 8 δισεκατομμύρια άνθρωποι στη Γη, η πιθανότητα είναι 1 - (52! - 1) / 52! x (52! - 2) / 52! x (52! - 3) / 52! x ... x (52! - 8.000.000.001) / 52!. Το πρόβλημα είναι ότι οι αριθμομηχανές, ακόμα και πακέτα μαθηματικών για ηλεκτρονικούς υπολογιστές, δεν μπορούν να υπολογίσουν το 52!. Εφαρμόζοντας μια μαθηματική προσέγγιση του γινομένου αυτού, προκύπτει ότι η πιθανότητα είναι μικρότερη από 8 x 10^-49. Δηλαδή είναι μικρότερη από έναν δεκαδικό αριθμό που έχει 46 μηδενικά μετά την υποδιαστολή!

Βεβαίως, ένας άνθρωπος μπορεί να έχει ανακατέψει την τράπουλα πολλές φορές στη ζωή του. Αν υποθέσουμε ότι κάθε άνθρωπος την έχει ανακατέψει 100 φορές, τότε η πιθανότητα να βγει η ίδια διάταξη είναι μικρότερη από 8 x 10^-43, δηλαδή το πράγμα δεν αλλάζει και πολύ. Το ίδιο συμβαίνει και αν συνυπολογίσουμε κάθε άνθρωπο που έχει ζήσει ποτέ πάνω στη Γη (παρότι το είδος μας δεν παίζει χαρτιά παρά μόνο για πολύ μικρό τμήμα της διαδρομής του στον πλανήτη), δηλαδή κατά μία εκτίμηση για 117 δισεκατομμύρια ανθρώπους. Ακόμα και τότε, η πιθανότητα παραμένει μικρότερη από 1,7 x 10^-40. Με άλλα λόγια, είναι εξαιρετικά απίθανο σε ολόκληρη την Ιστορία της ανθρωπότητας δύο άνθρωποι να ανακάτεψαν (καλά) μια τράπουλα και το ανακάτεμα να οδήγησε στην ίδια διάταξη των 52 χαρτιών.