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刺激大脑情感中枢增强记忆

来源:环球科学
   
   

  Cory Inman在乔治亚州北部山区参加童子军露营的时留有美好的回忆。一个认知神经科学家通过训练,他明白能有如此强烈的情感回忆是归因于他的杏仁核。 

  在亚特兰大,Inman开始在埃默里大学的博后研究,他设想:假如他记忆深处有一件温暖而模糊的事能够刺激特定杏仁状的神经束并且能够强化记忆形成,那么在某个具有认知缺陷的人脑内植入电极能否有效地做同样的事? 

  了解到Inman和他在埃默里大学的同事,包括神经外科医生Jon Willie和记忆研究员Joseph Manns,招募了14位癫痫病患者,他们已在脑部植入电极用以检测和监视癫痫病的发作。研究者们让志愿者做在电脑屏幕前,给他们播放日常用品图像:芹菜梗,剪贴板,溜冰鞋,蝴蝶,万能钥匙,望远镜,船上用品,篮球,公园长椅等共160个物品。 

  一半时间,参与者看到图片3秒后,会随机且立刻收到靶向杏仁核的持续一秒的低振幅电刺激,以八个短阵发射,每个发射频率为50赫兹,电流为0.5毫安。 

  这个电刺激使得一天后的记忆测试结果大不相同。正如研究人员今天在《国家科学院院刊》上报道的那样,平均来说,大约10%的参与者能认出之前见过的图片,如果图片后跟随着电刺激,治疗效果与情绪反应无关。 

  上述结果证实了之前在动物模型观察到的现象,杏仁核在将短期记忆转化为长期记忆中扮演了重要劫色,即使没有情绪上的投入。 “情感的唤醒不是必须的,但杏仁核的激活是。” James McGaugh说,他是加利福尼亚大学的记忆研究学者。Irvine说,这是第一次在人类受试者上的发现。他并没有参加这次研究。 

  值得注意的是,电刺激仅仅在第二天对受试者的回忆能力有影响。对于看完照片后立刻测试则无影响。根据Inman的理论,这可能是因为杏仁核在与海马协同作用使记忆保留中扮演着核心角色。‘记忆巩固’需要时间,这是Inman的团队通过实验观察到的-当在脑内检测到电信号,并且发现神经网络的相互作用在杏仁核和其他记忆区域之间更强了,在测试后的日子里,而不是测试当天。 

  刺激杏仁核对于记忆能力最差的人来说益处最大,因此从治疗中受益最多。“这是鼓舞人心的”,Inman说。“因为这正是我们想帮助的人群”。例如一个患者,基本无法回忆起前一天发生的事。在没有任何干预的情况下,她能回忆起早于24小时看到的图像的5%。给予电刺激后,她的图像记忆保持力达到37%,有了近7倍的提高。 

  其他研究团队,包括一个在洛杉矶,由加利福尼亚大学神经外科医生Itzhak Fried领导的团队,他们先前的研究显示,对于其他脑区的电刺激能够增强人类短时记忆-在最初学习的30秒到一个小时之内。但是Inman说,“没有研究表明24小时后对于特定时间或者图像记忆的提高。”正如他的团队现在做的。 

  埃默里大学的研究者们现在正在测试能否通过改变刺激杏仁核的方式,从而延长记忆持续的时间,也许直至永远。如果他们成功了,电刺激疗法终有一天会用于帮助有各种记忆缺失的人们。包括阿尔茨海默症以及其它各种类型的痴呆。 

  不幸的是,“目前”,Inman说,“还没有非入侵性刺激杏仁核的疗法。”但是他希望,通过研究当今癫痫病人的记忆力并且结合明日会出现的新技术,这将会为那些有认知问题人们的记忆提高开辟一条新的道路。 

  翻译:胡慧洁 

  审校:闫亢

本文来自:环球科学
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