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为什么情绪记忆更深刻?杏仁核与皮层间的“对话”

2025-02-07 阅读量:36213

我们每天都会经历无数的事件,但只有少数记忆能够长久留存。情绪在记忆的形成和巩固中扮演着重要角色。例如,与情绪相关的经历(如快乐、恐惧或奖励)往往比普通事件更容易被记住。这种现象在心理学和神经科学中被称为“情绪增强记忆”。

科学家们一直试图解开情绪如何影响记忆的神经机制。一个关键的脑区——杏仁核,被认为是情绪处理的核心区域。它与大脑的多个区域有广泛的连接,包括与感知和记忆相关的皮层区域。然而,尽管已经有许多研究揭示了杏仁核在情绪反应中的作用,但关于杏仁核如何通过与其他脑区的交互来增强记忆,尤其是感知记忆的细节,仍然知之甚少。

最近的一项研究揭示了这一过程背后的神经机制。这项研究发表在《神经元》(Neuron)杂志上,题为“Amygdalo-corticaldialogueunderliesmemoryenhancementbyemotionalassociation”,为我们理解情绪如何优先处理相关记忆提供了新的见解(Saitoetal.,2025)。

研究过程

为了探索情绪如何增强感知记忆,研究人员设计了一系列行为实验,并结合了先进的神经科学技术。他们使用了小鼠作为实验对象,通过在小鼠的感知记忆任务中引入情绪因素(如奖励),来观察情绪对记忆的影响。

行为实验

研究人员首先训练小鼠完成一个感知记忆任务,即让小鼠记住地板的纹理。在实验中,小鼠在一个有两个不同纹理(光滑和有槽)的地板上探索。在学习阶段,小鼠会接触到一种纹理,而在回忆阶段,小鼠会被放入一个一边是熟悉的纹理、另一边是新纹理的环境中。研究人员通过观察小鼠在两种纹理上的探索时间来评估它们的记忆表现。

为了引入情绪因素,研究人员在学习阶段将一只雌性小鼠放入其中一个杯子中,作为自然奖励。这种设置使得小鼠在学习阶段不仅感知到纹理,还体验到了与雌性小鼠相关的奖励情绪。研究人员通过比较有无雌性小鼠存在时小鼠的探索行为,来评估情绪对感知记忆的影响。

神经科学技术

研究人员利用了多种神经科学技术来揭示杏仁核与皮层之间的交互。他们使用了病毒载体来标记和操控特定的神经元群体,并结合了电生理记录技术来监测神经元的活动。此外,研究人员还利用了光遗传学技术,通过光刺激来精确控制特定神经元的活动,从而研究这些神经元在记忆巩固中的作用。

睡眠中的记忆巩固

研究人员特别关注了睡眠在记忆巩固中的作用。他们记录了小鼠在学习阶段、睡眠阶段(包括非快速眼动睡眠[NREM]和快速眼动睡眠[REM])以及回忆阶段的神经活动。通过分析这些不同阶段的神经活动,研究人员试图揭示情绪如何通过影响睡眠中的神经活动来增强记忆。

研究结果

情绪增强感知记忆

实验结果显示,当小鼠在学习阶段接触到雌性小鼠时,它们在回忆阶段对熟悉纹理的偏好显著增强,这表明情绪因素(如奖励)显著增强了感知记忆的保留。相比之下,没有雌性小鼠参与的学习阶段,小鼠的记忆保留则相对较弱。

杏仁核与皮层的交互

研究人员发现,杏仁核通过其与大脑皮层的连接,特别是与次级运动皮层(M2)和初级体感皮层(S1)的连接,增强了感知记忆。具体来说,杏仁核的基底外侧核(BLA)向M2发送信号,而M2进一步向S1发送顶向下的输入,从而巩固感知记忆。这一发现揭示了杏仁核在情绪增强记忆中的关键作用。

睡眠中的神经活动

研究人员还发现,在NREM睡眠期间,与情绪相关的神经活动模式(如杏仁核的高频振荡[HFOs])显著增强,而这种增强与感知记忆的巩固密切相关。相反,在REM睡眠期间,这种增强并未观察到。这表明NREM睡眠在情绪增强记忆中扮演了重要角色。

光遗传学验证

为了进一步验证杏仁核与皮层之间的交互在记忆巩固中的作用,研究人员利用光遗传学技术在NREM睡眠期间特异性地抑制了BLA到M2的神经输入。结果表明,这种抑制显著削弱了情绪对感知记忆增强的效果,但不影响记忆的正常巩固。这进一步证实了BLA-M2输入在情绪增强记忆中的关键作用。

研究不足

尽管这项研究在揭示情绪如何增强记忆方面取得了重要进展,但仍然存在一些局限性。首先,该研究仅在雄性小鼠中进行,这限制了研究结果的普适性。雄性和雌性小鼠在神经反应和行为上可能存在差异,因此无法确定这些发现是否同样适用于雌性小鼠。其次,该研究中使用了雌性小鼠作为情绪刺激,这主要模拟了奖励性情绪。

然而,情绪是一个复杂的多维度概念,包括恐惧、焦虑、悲伤等多种负面情绪。研究中未涉及这些负面情绪对记忆的影响。此外,虽然该研究集中于杏仁核与皮层之间的交互,但记忆的形成和巩固涉及多个脑区和复杂的神经网络。研究未涉及其他记忆系统(如海马体)在情绪增强记忆中的作用。而且,该研究主要关注了学习和睡眠阶段的神经活动,但记忆的提取和表达阶段同样重要。研究未涉及情绪对记忆提取的影响。最后,该研究中对记忆的评估主要集中在短期(2天)和中期(5天),但长期记忆(如数周或数月后)的评估对于理解记忆的持久性至关重要。

虽然存在这些局限,但这项研究仍然为理解情绪如何增强记忆提供了重要的见解。这项研究不仅揭示了情绪如何通过杏仁核与皮层的交互来增强感知记忆,还强调了NREM睡眠在这一过程中的重要性。这些发现为理解情绪对记忆的影响提供了新的视角,并可能对治疗与记忆相关的疾病(如创伤后应激障碍和成瘾)提供新的思路。通过深入了解情绪如何调节记忆,我们可以更好地开发出针对这些疾病的治疗方法,帮助人们更好地控制和调节自己的记忆和情绪。

参考文献:

YoshihitoSaito,YumaOsako,MayaOdagawa,YasuhiroOisi,ChieMatsubara,ShigekiKato,KazutoKobayashi,MitsuhiroMorita,JoshuaP.Johansen,MasanoriMurayama.Amygdalo-corticaldialogueunderliesmemoryenhancementbyemotionalassociation.Neuron,2025;DOI:10.1016/j.neuron.2025.01.001

RIKEN.(2025,February3).Positiveemotionsplusdeepsleepequalslonger-lastingperceptualmemories.ScienceDaily.RetrievedFebruary4,2025fromwww.sciencedaily.com/releases/2025/02/250203203355.htm

排版|麦麦

审核|梓霖

来源|SelfCulturalPsy

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