我们都有我们宁愿忘记的记忆。然而,它们经常冒泡进入我们的意识。工作中或面试时的失态?第一次约会在冰上滑倒后的面部植物?一个不经意的回复——全家? (畏缩)。
对大多数人来说,尴尬、愤怒或恐惧是我们的全部感受,很快就会消散。但对于患有创伤后障碍 (PTSD) 或抑郁症的人来说,创伤中不想要的记忆会严重破坏他们的生活。
那么这些记忆是如何只偶尔侵入毫无戒心的头脑的呢?
《神经科学杂志》上的一项新研究给出了一些答案。通过扫描 24 名积极抑制特定记忆的人的大脑,研究小组发现了一个神经回路,可以检测、抑制并最终侵蚀侵入性记忆。
三个大脑结构组成了这个警报系统。心脏是 dACC(“背侧前扣带回皮层”),一种围巾状结构,环绕前额附近更深的大脑区域。它就像一个情报机构:它监控神经回路中的侵入性记忆,并在发现时提醒大脑的“执行”区域。然后,执行者向大脑的记忆中心海马体发出中止信号。就像紧急停止按钮一样,这会阻止海马体检索记忆。
整个过程发生在我们的意识之下,压制不需要的记忆,使它们永远不会浮出水面。
但是如果记忆真的闯入我们的思想会发生什么呢?在这里,dACC 有另一个任务。当主动监视失败时,大脑区域会向执行者发出警报信号——想想 DEFCON1——探测它以进一步抑制海马体的活动。
“阻止不想要的记忆浮现在脑海中是人类的一种适应能力,”由剑桥大学的迈克尔·安德森博士和中国重庆西南大学的徐磊博士领导的作者写道。
认识动态三人组
记忆研究人员熟悉这三个大脑区域。每个功能都像间谍小说中的政府机构一样,具有多项任务和广泛的互通性。检索或抑制记忆类似于情报操作。
海马体是从神经网络中提取记忆的“操作员”。该结构深埋在大脑内部,对捕捉我们生活故事的记忆进行编码、临时存储和检索——时间、地点和事件。
另一个参与者是大脑的“指挥中心”,即前额叶皮层 (PFC)。通过连接到包括海马体在内的不同大脑区域的庞大神经网络,这个“执行官”监控大脑的运作,是认知控制的中心。如果海马体的动作不正常,一个部分,即 rDLPFC,会发送一个电“中止操作”信号并抑制海马体的活动。
但是,是什么为 rDLPFC 提供了智能?
认识神秘的 dACC,这是一种跨多个大脑功能激活的 C 形结构。以前使用计算建模的研究表明,它可以仔细监控正在进行的神经过程。作者解释说,就像情报人员扫描潜在危险迹象一样,它捕获的信息“表明需要加强认知控制”。然后 dACC 将请求转发给指挥中心,敦促执行官实施控制——至少在非记忆环境中是这样。
新的研究问:dACC 是否也监视令人反感的记忆?
脑部扫描标签团队
你如何发现控制记忆的神经中枢?
诀窍是通过多种类型的扫描来跟踪大脑的活动,每一种都捕捉到大脑处理的独特方面。一种是 EEG(脑电图),它使用放置在头皮上的电极来检测脑电波——神经元的累积电活动。与广角监控摄像头一样,EEG 擅长实时捕捉大脑相对较大区域的电模式,但会牺牲分辨率。
功能磁共振成像是完美的伙伴警察。与 EEG 相比,它反应缓慢,但提供更高的分辨率。同时使用这两种方法提供了两全其美的效果,使团队能够像 IMAX 电影一样窥视神经活动的变化。
获得数据后,他们可以将活动变化的精确时间戳(他们从脑电图获得)与 fMRI 扫描的精确位置相匹配。
在这项研究中,他们招募了 24 名志愿者,男性和女性均分,没有神经系统疾病或心理健康问题的病史。志愿者随后学习了 68 个单词对。例如,“门”与“火车”配对; “草坪”和“牛肉”。每对中的一个单词被用作提示;当被问到时,参与者会尽力记住相关的单词。
接下来,志愿者进入 fMRI 扫描仪。在某些试验中,在收到提示后——比如“门”——他们被要求回忆相关的词“火车”。在其他试验中,他们不得不主动不去想答案。恰当地命名,该测试被称为 Think/No-Think,或 TNT,范式。
在任务期间,该团队使用 EEG 和 fMRI 跟踪和分析了三个大脑区域之间的相互作用。在神经网络活动中寻找模式,然后他们在 dACC 中划分出两个特定的脑电波特征(θ 功率和 N2 幅度),这通常与认知控制相关。
两步舞
dACC 活动分两次爆发。
第一个在大约 400 毫秒时触发,大约在眨眼之间,通常在记忆进入意识之前。 dACC 将信息传递给指挥官 rDLPFC,后者又命令海马体降低其活动并停止检索记忆。
作者解释说,我们可以通过海马体中的θ脑电波减少看到这一点,这是恢复记忆所必需的。
任务完成后,整个神经回路在剩下的测试中减弱,这表明神经元很乐意通过出色的工作来放松——无需继续工作来抑制已经被抑制的记忆。
相反,如果 dACC 信号没有及时激活——例如,如果这个人即使试图不记得相关的单词——该区域也会进入高度警戒状态。这种“反应性警报”使指挥官 rDLPFC 的活动猛增。然后该区域进一步抑制海马体中的θ波,以阻止侵入性思想。例如,那些擅长主动抑制相关单词的人,对于他们忘记的单词,从 rDLPFC 指挥中心到海马体的信息流要强得多,与那些尽管试图压制记忆但仍记得的人相比。
作者解释说,总的来说,大脑有一个内部的两步机制,主动和被动,有助于抑制侵入性想法。两者都有 dACC 作为他们的情报代理人。当您遇到提醒时,例如最近去世的心爱宠物的玩具,dACC 会检测到提示生成的神经网络信号。在两波中,它要么阻止检索,要么将痛苦的记忆推出意识。
目前,这项研究仅限于视觉线索。更多的人将不得不看看其他强大的线索——比如听到声音或闻到已故亲人的香水——是否也会触发 dACC。但就目前而言,我们已经在大脑中发现了一个内置的守护天使,它可以“清除大脑中不需要的想法,并加速我们不想拥有的记忆的消亡,”作者写道。
图片来源: coffeeNwaffle / 7 张图片