转自:生物谷
无论是情侣的分手还是夫妻的离婚,即便两人分开前的争吵是多么激烈和难堪,很少有人能够完全割舍过去的回忆。那些与Ta共度的美好时光、一起经历的小插曲,甚至是曾经不经意间说出的一句话,都可能在某个瞬间突然涌上心头,触发一段难以忘怀的记忆。
这种情况不仅存在于爱情关系中,也广泛出现在生活的各个方面,有时突然听到的一首歌,或是偶然闻到的一种熟悉香味,都能让人不由自主地回想起过去的情感片段。
这一现象背后隐藏着一个有趣的科学问题:为什么那些与强烈情绪相关的经历,记忆会变得如此深刻?令人难以控制地无法忘怀?
其实,这不仅关乎个人情感经历,更触及了大脑如何处理和存储与情感相关的信息这一复杂领域。
人类的记忆并非是均匀储存的,也就是说,并非所有记忆都有同等的机会被长久保存。中性记忆依赖感觉皮层进行编码,而情绪记忆(如大喜或大悲)则主要由杏仁核负责。传统理论认为,睡眠是记忆巩固的关键时期,其中非快速眼动(NREM)睡眠有助于巩固陈述性记忆,而快速眼动(REM)睡眠则对情绪记忆的处理至关重要。然而,情绪是如何“标记”这些与之关联的中性信息,使其获得长期保留,这一问题长期以来一直悬而未决。
直到2025年1月29日,国际学术期刊Neuron发表了一项突破性的研究,揭开了这个谜题的一部分答案。该研究表明,当个体经历带有情绪色彩的信息时,杏仁核会被激活,并通过特定的神经连接(例如从杏仁核到额叶皮层的投射)来增强对这些信息的记忆保留。换句话说,大脑中的杏仁核与皮层之间进行了一场精密的“夜间对话”,将情感转化为记忆的强化信号。
感知与联想的记忆测试
研究团队设计了一项巧妙的实验:以小鼠为实验对象,分别进行两种行为任务——感知识别任务和联想识别任务。
在感知识别任务中,小鼠被置于一个光滑地板中,探索两个空杯子。24小时后,小鼠再次进入,其中一个地板被换成了有凹槽的纹理。结果发现,小鼠对新纹理的杯子表现出了明显的偏好,这表明它们能够记住并识别不同的纹理。
在联想识别任务中,小鼠在探索时,其中一个杯子中放置了一只雌性小鼠。24小时后,小鼠再次进入,其中一个地板被换成了新纹理。结果显示,小鼠对有雌性小鼠的杯子表现出了明显的偏好,且总的探索时间增加。这表明,情绪信息(雌性小鼠的存在)不仅增强了小鼠对纹理的记忆,还增加了探索行为。
他们发现:带有情绪关联的纹理记忆在5天后依然清晰,而中性记忆已逐渐消退。这表明,情绪像一枚“高亮标签”,标记了与之相关的感知信息。
编码阶段:情感信号的注入
通过单细胞记录技术,研究者观察到:当小鼠接触雌性时,杏仁核基底外侧核(BLA)的神经元活动显著增强,并向次级运动皮层(M2)发送信号。M2作为“中转站”,将情感信息与来自体感皮层(S1)的纹理信息整合,形成跨脑区的协同活动模式(如图一所示)。
以上的行为学实验表明,情感关联显著增强了小鼠对纹理记忆的保留,这种增强效应在第五天的回忆测试中尤为明显。
为了理解这种行为学现象的神经机制,研究人员需要进一步探索哪些脑区和神经通路参与了这一过程。既往研究表明,基底外侧杏仁核(BLA)在情感记忆和感知记忆的整合中起着关键作用,而图一的结果也提示:情感关联可能通过影响BLA及其下游脑区来增强记忆。
巩固阶段:睡眠中的“记忆重播”
进一步的研究揭示,在有雌性小鼠存在的情况下,杏仁核基底外侧核(BLA)内的c-Fos阳性细胞密度显著增加。这意味着情感刺激显著激活了BLA神经元。这些活跃的神经元通过轴突将信号传递到大脑的不同区域,其中大部分信号投射到了次级运动皮层(M2),而在体感皮层(S1)的投射相对较少。这表明,M2可能是BLA影响感知记忆的关键区域。
实验还发现,从BLA接收输入并投射到S1的神经元主要集中在M2区域内。这一发现进一步证实了M2在连接BLA和S1之间的重要角色,它就像一座桥梁,帮助情感信息与感觉信息相结合,共同增强记忆效果。
研究者之前的研究显示,在非快速眼动(NREM)睡眠期间,BLA、M2和S1之间的回路会形成一种特殊的高频振荡(HFO)与皮层慢波(SO)的精密耦合。这种耦合机制就像是一个“时间机器”,能够在睡眠中反复播放学习时的记忆片段,从而加强大脑皮层中的突触连接。
有趣的是,当研究者使用光遗传学技术在NREM睡眠期间阻断BLA向M2的信号传递时,这种记忆增强的效果就消失了。然而,在快速眼动(REM)睡眠期间进行同样的干预则没有影响记忆的巩固过程。
强烈情绪相关记忆之所以难以忘怀的分子机制
深入研究发现,BLA中投射至M2的神经元高表达Fezf2基因——该基因已知与奖赏/惩罚学习相关。这些神经元通过释放特定神经递质,可能调控了皮层可塑性的“开关”,将情感价值转化为记忆强度。
具体来说,BLA通过与M2的连接,影响了S1的活动,从而增强了感知记忆的保留。这一过程在NREM睡眠中尤为显著,且与BLA中的高频振荡密切相关。
这项研究挑战了传统睡眠理论:情绪记忆的增强并非依赖REM睡眠,而是通过NREM期杏仁核-皮层的动态对话实现。这也解释了为何情绪创伤常在夜间“闪回”,也为治疗PTSD、成瘾等疾病提供了新的靶点。
小结
综上所述,本研究通过小鼠模型,首次系统性地揭示了杏仁核与额叶-感觉皮层之间交互作用在情绪关联记忆增强中的核心地位。这一发现不仅增进了我们对于大脑如何选择性地强化某些记忆的理解,也为开发针对情绪障碍的新疗法开辟了新路径。
回到文章开头提到的现象——为什么分手后,总能想起Ta的好?这实际上是因为那段关系中的美好时刻往往伴随着强烈的情感体验,从而被大脑赋予了更高的“优先级”。正如研究显示,正是那些与情感紧密相连的记忆片段,才得以在时间的长河中历久弥新。
因此,当我们试图从过去的情感伤痛中走出来时,不能主动遗忘那就选择覆盖!不妨尝试将注意力转移到当下积极的事物上,因为每一段新的经历都有可能成为未来珍贵的记忆~
参考文献:
SaitoY,OsakoY,OdagawaM,etal.Amygdalo-corticaldialogueunderliesmemoryenhancementbyemotionalassociation.Neuron.PublishedonlineJanuary23,2025.doi:10.1016/j.neuron.2025.01.001
撰文|之予