为什么我们比非情绪事件更容易记住情绪事件?

大多数人都清楚地记得情感事件，比如他们的婚礼，但研究人员不确定人类大脑是如何在记忆中对情感事件进行优先排序的。在2023年1月16日发表的一项研究中人类行为哥伦比亚工程学院(Columbia engineering)生物医学工程副教授约书亚·雅各布斯(Joshua Jacobs)和他的团队发现，人类大脑中存在一种特定的神经机制，可以用情感关联来标记信息，以增强记忆。

研究小组证明高频脑电波杏仁核这是一个情感过程的中心海马体，是一个记忆过程，对增强至关重要内存用于情感刺激。这种神经机制的中断，无论是由脑电刺激还是抑郁引起的，都会损害对情绪刺激的记忆。

记忆障碍的发病率上升

痴呆症等记忆障碍的发病率不断上升，凸显了记忆丧失对个人和社会的破坏性影响。抑郁、焦虑和创伤后应激障碍(PTSD)等疾病也可能导致记忆过程失衡，在COVID-19大流行期间变得越来越普遍。

了解大脑如何自然地调节哪些信息优先存储，哪些信息逐渐消失，可以为开发新的治疗方法提供关键的见解，以加强那些有记忆丧失风险的人的记忆，或使那些有记忆失调风险的人的记忆过程正常化。

“这样更容易记住情感事件该研究的主要作者萨尔曼·e·卡西姆(Salman E. Qasim)说，他在哥伦比亚工程学院雅各布斯实验室攻读博士学位期间开始了这个项目。“大脑显然有一种加强某些记忆的自然机制，我们想要确定它。”

研究人类神经机制的困难

大多数对神经机制的研究都是在老鼠等动物身上进行的，因为这类研究需要直接进入大脑进行记录大脑的活动并进行证明因果关系的实验，比如小心地破坏神经回路。但在动物实验中很难观察或描述情感记忆增强这样复杂的认知现象。

为了直接研究人类的这一过程，卡西姆和雅各布斯分析了来自记忆实验的数据癫痫患者接受直接的颅内脑记录，用于癫痫定位和治疗。在这些记录过程中，癫痫患者记忆单词列表，同时放置在他们海马体和杏仁核中的电极记录大脑的电活动。

研究情感词汇的脑电波模式

通过使用众包情绪评分系统地描述每个单词的情绪关联，卡西姆发现，参与者记住的情绪词汇更多，如“狗”或“刀”，比中性词汇(如“椅子”)更好。在观察相关的大脑活动时，研究人员注意到，每当参与者成功地记住情绪词汇时，杏仁核-海马回路中的高频神经活动(30-128 Hz)就会变得更加普遍。当参与者记住更多中性词汇时，或者完全记不住一个单词时，这种模式就不存在了。

研究人员分析了147名患者的数据集，发现参与者对情绪词汇的记忆增强与他们大脑中杏仁核-海马回路中高频脑电波的流行之间存在明显的联系。

雅各布斯说:“发现这种连接情绪和记忆的大脑活动模式让我们非常兴奋，因为之前的研究已经表明，海马体中的高频活动对非情绪记忆是多么重要。”“这立即促使我们思考更普遍的因果关系——如果我们使用治疗干预措施，在这个回路中引发高频活动，我们是否能够随意加强记忆?”

电刺激会破坏对情感词汇的记忆

为了确定这种高频活动是否反映了一种因果机制，雅各布斯和他的团队制定了一种独特的方法来复制通常用于动物研究的实验中断。首先，他们分析了一部分直接执行记忆任务的患者电刺激被应用于海马体来记忆参与者必须记住的一半单词。他们发现，根据使用情况的不同，电刺激对记忆有助益也有损害，但明显地、持续地损害了记忆，尤其是对情绪性词语的记忆。

当时雅各布斯实验室的另一名博士生、论文的合著者乌玛·莫汉(Uma Mohan)指出，这种刺激也减少了海马体的高频活动。这提供了因果证据，通过消除与情绪记忆相关的大脑活动模式，刺激也选择性地减少了情绪记忆。

抑郁的作用类似于大脑刺激

卡西姆进一步假设，抑郁症可能涉及情绪记忆失调，其作用可能与大脑刺激类似。他分析了患者的情绪记忆，同时对患者进行情绪评估，以表征他们的精神状态。事实上，在抑郁症患者的子集中，研究小组观察到情绪介导的记忆和海马体和杏仁核的高频活动同时下降。

“通过结合刺激、记录和心理测量评估，他们能够证明因果关系的程度，这在人类研究中并不总是能看到大脑德克萨斯大学西南医学中心(University of Texas Southwestern Medical Center)的神经外科医生和科学家布拉德利·莱加(Bradley Lega)说，他不是这篇论文的作者。“我们知道高频活动与神经元放电有关，因此这些发现为人类和动物研究特定刺激如何参与记忆回路中的神经元开辟了新的途径。”

下一个步骤

卡西姆目前是西奈山伊坎医学院的博士后研究员，他现在正在研究大脑中的单个神经元是如何在大脑中发挥作用的人类的大脑情绪记忆过程中的火。卡西姆和雅各布斯希望他们的工作也能启发动物研究，探索这种高频活动如何与去甲肾上腺素有关，去甲肾上腺素是一种与注意力过程有关的神经递质，他们认为这可能是情绪刺激增强记忆的背后原因。最后，他们希望未来的研究能够瞄准杏仁核-海马回路的高频活动，以加强和保护记忆，尤其是情绪记忆。

卡西姆补充说:“我们的情感记忆是人类经历中最关键的方面之一，从我们的决定到我们的整个性格，它告诉我们一切。”“我们能采取的任何措施来减轻他们在记忆障碍方面的损失或防止他们在精神障碍方面的劫持都是非常令人兴奋的。”