当人们闻到儿时厨房中的气味、看到老照片中的亲友、触摸旧衣物或听到老歌时,这些感官体验往往能唤起深刻的记忆。意大利一项最新研究揭示了这一现象背后的神经机制:大脑在储存情感记忆时,会将感官信息与情感信息紧密捆绑,而次级感觉皮层在这一过程中扮演着关键角色。
关联记忆的实验证据
意大利都灵大学和国家神经学研究所的研究人员通过一系列实验,训练实验鼠将不同音调的声音、闪光或醋的气味与电击刺激关联。例如,在声音关联实验中,特定声音与电击配对,使实验鼠对该声音产生恐惧记忆。研究人员确认,这些恐惧和疼痛记忆分别储存在次级听觉、视觉和嗅觉皮层中。具体而言,当实验鼠看到闪光的同时遭受电击,该记忆会储存在大脑处理视觉信息的次级皮层;而听到关联声音时,记忆则储存在处理听觉信息的次级皮层。
一个月后,研究人员通过诱导实验鼠大脑中次级感觉皮层的特定区域发生病变,阻断了对特定感官刺激的信息传递。结果显示,次级皮层受损的实验鼠无法找回与感官刺激关联的恐惧记忆——例如,它们不再对当初与电击关联的声音表现出恐惧。这表明次级感觉皮层是情感记忆储存的关键脑区。
次级感觉皮层的功能特异性
研究人员认为,当感官刺激通过次级感觉皮层与记忆交织时,与高度情感情境相关的视觉、声音和气味会承载该情境的情感特质。值得注意的是,实验鼠在脑部受损后仍能形成新的恐惧记忆,说明次级感觉皮层对已有记忆的储存至关重要,但并非新记忆形成的必需结构。进一步研究发现,大脑接受感官信息的区域被分隔为多个功能独立的“分部”,例如次级嗅觉皮层受损的实验鼠仍能对与电击关联的声音产生恐惧记忆,体现了感觉皮层的功能特异性。
临床意义与未来方向
研究负责人、意大利国家神经学研究所的贝内代托·萨凯蒂指出,次级感觉皮层可能并非大脑中储存记忆的唯一区域,其他脑区如杏仁体也参与恐惧记忆的储存。尽管研究尚处于初期,但结论提示,这些感觉皮层可能与某些恐惧症和焦虑症相关。此外,先前研究显示回忆有益精神健康:英国埃克塞特大学的一项研究发现,组织退役老兵畅谈战争经历,仅6次半小时的聊天即可使记忆力平均提升12%,效果优于药物,这可能与激活大脑中“休眠”的区域有关。
该研究发表于8月6日出版的《科学》杂志,为理解情感记忆的神经基础提供了新视角,并为治疗创伤后应激障碍等疾病提供了潜在靶点。