想記的記不住,想忘的忘不掉?科學家揭示「痛苦記憶」為何會揮之不去

2020-12-19 騰訊網

每一段記憶，都有一個密碼。一份大學錄取通知書帶來的喜悅，一場意外事故帶來的驚嚇，一次失去親人久久無法釋懷的痛苦 ... 每一段為之付出強烈情感的記憶總會在人們的腦海中落下深深的印記，而這些事情往往會時不時地被類似的景象、聲音或氣味所觸發而重現。

究竟是什麼原因，讓那些曾經產生強烈情感的記憶場景永遠留在了我們腦海中，想忘卻忘不掉呢？

近日，來自美國哥倫比亞大學的研究人員 Rene Hen 和 Jessica Jimenez 等人在 Nature communications 上發表了題為Contextual fear memory retrieval by correlated ensembles of ventral CA1 neurons的研究成果，或許能給這個問題提供一個解答。

研究人員在實驗室中將小鼠置於新的、令人恐懼的環境中，通過記錄小鼠大腦恐懼中樞（杏仁核）的海馬神經元活動，發現在大腦腹側海馬 CA1（vCA1）中與衝擊反應神經元相關的細胞網絡，是情境性恐懼記憶系統的重要組成部分。

René Hen 博士表示，我們不記得所有的事情是有道理的，畢竟人類擁有的腦力有限，所以只需要保留那些可能在未來對我們有用的記憶。

在這種情況下，恐懼不僅僅是一種短暫的感覺，而是一種對我們生存至關重要的學習經驗。當一個新環境讓我們感到恐懼時，大腦會在神經元中記錄下細節，以幫助我們在未來避免類似的情況發生，或者採取適當的謹慎態度。

但是，為什麼有時候我們想記的記不住，這些記憶卻能夠深深刻在腦海中呢？

關於情境記憶

行為與頭腦科學領域專家丹尼爾·戈爾曼曾說過：「海馬體記憶的是純粹的事實，而杏仁核則保留了伴隨事實的情緒『味道』。」 這句話科學地闡述了大腦中與情境記憶相關的兩個重要結構：海馬體、杏仁核。

自上世紀五十年代以來，科學家們就開始將記憶相關的研究聚焦到海馬體上。海馬體是大腦中控制學習和記憶的一個關鍵部位，因其形似海馬，故得此名。

日常生活中的短期記憶都儲存在海馬區中，如果一個記憶片段，比如一個電話號碼或者一個人，在短時間內被重複提及的話，海馬區就會將其轉存入大腦皮層，成為永久記憶。

海馬體的作用一直被認為是一種嚴格的認知結構，參與處理情境和空間信息，然而最近，它在指導情緒行為方面的作用也被人們所認識。

說到情緒處理，在大腦中還有一個重要的結構——杏仁核。杏仁核是產生情緒、識別情緒和調節情緒的腦部組織，在恐懼情緒的控制中起著極其重要的作用，且與一系列精神疾病有關，包括焦慮症、阿爾茨海默症、自閉症等。

今年 3 月，加利福尼亞大學河濱分校的研究人員 Woong Bin Kim 和 Jun-Hyeong Cho 在 Nature Communications 上發表了一篇題為 Encoding of contextual fear memory in hippocampal–amygdala circuit 的文章，他們首次證明，與情境相關聯的恐懼記憶的形成確實涉及加強海馬體和杏仁核之間的聯繫。

當時，Kim 和 Cho 使用小鼠模型證明，恐懼記憶的形成涉及兩個大腦區域之間的神經通路的增強，分別是對特定情況作出反應並對其進行編碼的海馬體，以及觸發恐懼等防禦行為的杏仁核。

Hen 和 Jimenez 等人近期的研究成果則更深一步揭開情境記憶行形成之謎，他們表示，恐懼是對我們生存至關重要的情緒，它作為一種學習經驗，當大腦將細節保存在神經元中，可以幫助我們避免未來陷入危險的境地。不過，尚待發現的是，這些保存在海馬體中的記憶如何變得如此強大。

回憶時杏仁核神經元的同步

為了探究這些記憶被深深刻在腦海中的原因，研究人員將實驗小鼠置於新的、令人恐懼的環境中，觀察延伸到大腦恐懼中樞——杏仁核的海馬神經元的活動。一天後，當小鼠回憶那次經歷時，再次記錄小鼠神經元活動。

觀察發現，小鼠對恐怖經歷做出反應的神經元會向杏仁核發送信息。一天後，當小鼠回憶這些記憶時，同樣的神經元會同步做出反應。Jimenez 說：「我們看到，同步性才是建立恐懼記憶的關鍵，同步性越大，記憶越強。」

但是，關於神經元同步的很多內容仍是未知數，同步如何發生、何時發生等問題仍令研究人員感到困惑。

研究人員認為，這項研究具有深遠的意義，如果能夠找到這些的答案，將會幫助理解大腦的內部運作以及創造持續一生的記憶過程。最重要的是或許可以成為治療創傷後應激障礙（PTSD）的新途徑。

Hen 推斷，患有創傷後應激障礙的人會由相似的情況反覆引發創傷事件的回憶，因為他們的神經元的同步性非常強。研究人員表示，他們正在努力挖掘情感記憶形成的機制，以期為創傷後應激障礙患者和一般記憶障礙患者找到更好的治療方法。

作者：小婷

排版：趙辰霞

編審：王新凱

資料來源：

https://aqwebs.com/why-are-memories-embedded-in-strong-emotions-hard-to-forget/

https://medicalxpress.com/news/2020-07-memories-emotions-strong.html

https://www.nature.com/articles/s41467-020-17270-w

https://www.nature.com/articles/s41467-020-15121-2

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