人类厌恶记忆的形成涉及杏仁核-海马体相位代码
厌恶或消极事件的记忆通常比中性事件更清晰。尽管对生存很重要,但重新提起过去的创伤经历会引发焦虑或创伤后应激障碍等精神疾病。
先前的研究表明,大脑的两个结构杏仁核海马体对这个过程至关重要。海马体是我们的主体内存中心。这里的损伤,比如阿尔茨海默氏症,会导致记忆丧失.杏仁核对于评估环境的情绪内容非常重要,特别是在检测威胁时。这两个结构是如何相互作用形成情感记忆的?
本周在自然通讯马德里临床神经科学实验室(Laboratory for Clinical Neuroscience)领导的一个国际科学家小组报告了情感记忆形成过程中杏仁核和海马体之间的联系机制。他们研究了电信号在耐药癫痫患者执行情绪记忆任务时,将电极植入他们的杏仁核和海马体。
来自马德里鲁伯国际医院和苏黎世大学医院的病人接触了令人厌恶和中性的场景。24小时后,这些视觉图像和新图像一起被重复,以评估记忆回忆。与中性情景相比,厌恶情景的记忆回忆表现更高。但是第一天发生了什么,使情绪记忆被编码到记忆中呢?
研究小组报告说,在图片呈现后不久,杏仁核中出现了高频的“伽马”大脑活动,在一天后想起的情绪厌恶场景中,振幅最大。厌恶的场景还触发了较慢的“θ波”振荡从杏仁核传递到海马体。
随后,在情绪记忆和中性记忆形成过程中,海马区的伽马活动增加。引人注目的观察是,情绪性图片在海马体中产生的伽马活动量随着杏仁核振荡的峰值和低谷而上下波动。这类似于调幅(AM)无线电信号的发送方式。在对所有情绪厌恶图片的反应中,观察到杏仁核和海马之间的耦合。
然而,决定第二天是否会记住厌恶图片的是杏仁核θ波振荡的点(从峰值到波谷),与伽马活动增加相关联。当研究小组记录海马体中单个脑细胞的活动时,发现了相同的组织模式。这个机制有点像冲浪:冲浪者需要在海浪的特定点上才能抓住它。
振荡的不同点——从峰值到波谷和回到波峰——被称为它的“相位”。因此,这些发现揭示了人类厌恶记忆的形成依赖于杏仁核-海马体的“相位编码”:杏仁核协调海马体中的神经元活动,促进对厌恶场景的编码。为什么杏仁核θ波振荡的相位如此重要,这引起了研究人员的好奇,他们进一步进行了研究。
他们发现,杏仁核的摆动就像一个计时器。它经过的时间振荡到允许成功的厌恶记忆编码的精确阶段是伽马活动爆发的时间海马体呼应γ发生在杏仁核的爆发。
这一机制可以进一步阐明杏仁核影响认知的其他方面(如感知和决策)的信号传递过程,为针对精神疾病的靶向治疗铺平道路。