微小的脑区协调我们如何划分和记忆生活事件
摘要: 我们的记忆并非像连续的信息流,多亏了蓝斑(locus coeruleus)这个小的脑区,记忆被分割成有意义的事件。新研究表明,该区域像个“复位按钮”,在事件边界激活,向海马体发出信号以存储不同记忆。通过功能磁共振成像(fMRI)和瞳孔测量,科学家发现慢性压力会削弱这一机制,降低大脑对变化的敏感度并扰乱记忆组织。理解这一过程有助于更好地治疗创伤后应激障碍(PTSD)和阿尔茨海默病等记忆相关疾病。
关键事实:
- 蓝斑有助于将生活分割成不同的、可记忆的事件。
- 慢性压力过度激活该区域,损害记忆组织。
- 针对这一系统可改善PTSD和阿尔茨海默病的治疗。
来源:加州大学洛杉矶分校(UCLA)
生活可能像连续的流展开,但我们的记忆并非如此。我们不会把过去回忆成一长串不间断的内容,而是像有语法和标点的句子一样,记成一系列有意义的事件。这种组织形式让我们的经历有形状和连贯性,帮助我们理解事情发生的内容和时间。这些发现不仅揭示了大脑如何构建记忆中的不同情节,还确定了恢复记忆功能、提高生活质量的干预潜在目标。
大脑不需要很多空间来完成这个艰巨任务。在《神经元》(Neuron)杂志发表的论文中,加州大学洛杉矶分校和哥伦比亚大学的心理学家结合脑成像和瞳孔测量表明,脑干中的一小群神经元蓝斑,在有意义的变化期间就像“记忆复位按钮”。
加州大学洛杉矶分校的心理学教授、第一作者David Clewett说:“我们的关键问题是,随着经历展开,大脑如何‘知道’一个有意义的记忆何时结束,下一个何时开始?”研究发现,稳定环境下(如在同一房间)的连续经历在记忆中会绑定在一起,而环境变化(事件边界)会使记忆分开成为不同事件。他们发现蓝斑在记忆分离的事件边界最活跃,这个位于大脑觉醒系统核心的小区域可能用来分隔我们的思想和记忆。
Clewett和其他作者招募了32名志愿者,志愿者在MRI扫描仪中观看中性物体的图片,通过在右耳或左耳播放简单音调来操控周围环境是否稳定。他们测试了音调转换如何影响记忆,发现蓝斑在事件边界的激活预示着后来记忆的分离。研究人员还将蓝斑激活测量值与同时进行的瞳孔扩张测量值进行交叉核对,功能磁共振成像(fMRI)通过检测血流变化测量大脑活动。
事件边界蓝斑更强的激活预示着海马体激活模式有更大变化,海马体对地点和时间等情境细节进行追踪,对新记忆形成很关键。研究人员还研究了蓝斑激活的短暂爆发如何受蓝斑活动背景水平影响,蓝斑神经元有两种模式:标记重要事件和形成新记忆的爆发式模式,调节一般警觉性和压力的背景模式。
作者试图测试在慢性压力下,事件边界蓝斑激活的爆发(分割记忆的神经信号)是否会减弱或消失。他们使用一种间接测量神经黑色素(一种随着时间反复激活在蓝斑中积累的色素神经化学物质)的成像方法,发现被认为有慢性压力(神经黑色素相关信号较高)的参与者对事件边界的瞳孔扩张反应较弱。这些发现表明慢性过度觉醒可能会降低对变化的敏感度,扰乱记忆中新情节的锚定和组织线索。
将蓝斑确定为记忆形成的入口或导体可能会带来治疗PTSD和其他记忆相关疾病(如阿尔茨海默病,蓝斑异常活跃)更好的方法。有潜在方法使过度活跃的蓝斑平静下来,但好的长期解决方案需要进一步研究。Clewett表示,研究大脑所需的复杂工具需要联邦政府提供资金,进行基础科学和临床研究对治疗衰弱性疾病很关键。