情绪刺激能提高记忆
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2017.8.16
撰文 | EffieLiu、熙祎
审稿 | 呆苏克
编辑 | shin
我们常常会对人生经历中一部分引起自身情感体验的经历保留有生动且具体的记忆，例如对于在8月8号的九寨沟地震中痛失亲人的灾民而言，这一次地震的经历无疑会留下一段抹不去的记忆，而很少会有人能记住在高中某一堂无趣的课上讲的内容。
这一切都因为情绪（Emotion）是影响我们记忆的一个关键因素。相比于那些无感的的事件，即所谓的中性经历（Neutral experience），和情绪有关的情感事件则更能够深刻和清晰地印在我们的脑海里。
虽然有大量研究证实在进行情绪激发（Emotional arousal）操控之前和操控的时候，情绪会影响记忆。但是，情感激发是否会影响继而发生的神经事件的记忆呢？
Tambini等人在他们相关的研究中给出了答案：延长情绪激发可以诱导终止刺激后的大脑状态的改变，并且能加强随后发生的神经事件的记忆。
先前不少研究都表明情绪激发可以巩固记忆，是因为情绪激发能够改变杏仁核中的神经连接，转而改变海马区中与记忆形成相关的机制，实现了记忆的巩固。记忆的巩固提高与杏仁核、海马区和颞叶内侧皮质之间的功能连接的增加有关。
Tambini等人由此推理认为，如果在先前的情绪刺激（Emotional stimulus）终止后，长时间情绪刺激能提高以上三个区域的功能连接，那么接下来发生的中性和不相关的事件的记忆的形成和巩固就能够得以加强。于是Tambini等人根据这个思路设计了以下实验。
实验总共有44名受试人员。44名受试者都要接受两次长达23分钟左右的情绪刺激，以及中间9分钟的休息时间。作者以两次实验进行的先后顺序进行了3种排列组合：
先进行情绪激发再进行中性事件（情绪-中性组，E-N组），
先进行中性事件再进行情绪激发（中性-情绪组，N-E组），
进行两次中性事件（对照组）。
在接受刺激的全过程中，采用血氧水平依赖功能磁共振成像（BOLD-fMRI）对受试者进行扫描（图1）。并通过测量皮肤电传导水平（SCL）（一种交感神经系统激活的代表性指标）来测定情绪激发的状态。在最后一次刺激结束后的6h时，对受试者进行记忆测试。如果长时间情绪刺激能够诱导大脑状态更持久的改变，那么仅有情绪-中性组（E-N组）对于中性事件的记忆能够增强。
图1.实验分组
实验中采用国际上公认的图片集（IAPS, International Affective Picture System）对受试者进行相应的情绪刺激。该图片集的每张图片都经过愉悦度、激动度和控制度三个维度的标准打分，即图片集中每张图片都有相应且固定的分值，对应不同状态程度的情绪。因此给定图片可以引起相应的情绪刺激。
结果显示，受试者的皮肤电传导在受到情绪刺激时是升高的，并且在情绪-中性组（E-N组）中，这种升高也持续出现在第二次中性事件的刺激中。
在记忆测试中，情绪-中性组（E-N组）和中性-情绪组（N-E组）的受试者对情绪刺激的回忆较对中性事件的回忆更为准确，但与中性-情绪组（N-E组）相比，情绪-中性组（E-N组）的受试者对中性事件的回忆表现出更高的准确性。（图2）由此表明，处于情绪激发状态时能对中性事件形成更强的记忆。
图2. 皮肤电传导水平
由情绪刺激引起的记忆增强需要一定的时间，所以作者进一步提出疑问：伴随刺激所发生的大脑状态的改变能否通过BOLD信号低频波的改变，而不是短暂的刺激引发的BOLD信号的改变来追踪记录呢？
于是，Tambini等人进行了深入实验，结果显示， BOLD信号的普遍模式在输入情绪刺激时与进行E-N组实验时是相似的。然而分别对E-N组和N-E组的中性刺激过程进行低频信号检测，发现与N-E组的中性刺激过程相比，与情绪刺激有关的杏仁核和海马前体之间低频连接在E-N组的中性刺激过程较多（图3）。相对于中性记忆而言，情绪相关记忆（Emotional memory）的加强被认为是与杏仁核和海马前部之间相互作用的增加有关，实验结果的确说明了情绪刺激加强了上述两个脑区之间的联系。
图3.情绪刺激和中性刺激之间多体素低频杏仁核连接的相似性分析
总之，这些发现表明，延长情绪刺激时间能够增加杏仁核与海马区之间的功能连接，进而提高后续编码记忆中性刺激的能力。
参考资料：
[1] Lewis, S., Learning and memory: I remember it well. Nat Rev Neurosci 2017, 18 (3), 128.
[2] Tambini, A.,Rimmele, U., Phelps, E. A., & Davachi, L. (2017). Emotional brain states
carry over and enhance future memory formation. Nat Neurosci, 20(2), 271-278. doi:10.1038/nn.4468
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