压力并非对所有记忆一视同仁。耶鲁大学的一项新研究揭示,应激激素皮质醇通过改变大脑活动模式,选择性地强化那些被个体视为情绪强烈的经历的记忆。该研究于2025年12月10日发表在《Science Advances》上,首次详细阐释了皮质醇如何分别影响情绪体验与记忆存储这两个原本难以分离的脑过程。
双盲实验设计:分离情绪感知与记忆编码
长期以来,科学家已知压力与皮质醇能在人类和啮齿动物中增强情绪记忆,杏仁核等脑区是这些效应所必需的。然而,单个脑区往往同时参与多种心理过程,这使得区分皮质醇对“感知情绪”和“编码记忆”的独立影响变得极为困难。通讯作者、耶鲁大学医学院精神病学助理教授Elizabeth Goldfarb指出:“形成情绪体验的记忆涉及大脑中不同的过程:首先是将经历感知为情绪化或强烈的,其次是将该经历编码为长期记忆。”
为分离这两个过程,研究人员采用双盲、安慰剂对照的交叉设计。参与者在进入功能性磁共振成像(fMRI)扫描仪前,分别服用氢化可的松(模拟皮质醇效应)或安慰剂。每位参与者完成两次实验,一次服用氢化可的松,一次服用安慰剂,参与者和实验者均不知晓每次服用的药物。在扫描过程中,参与者观看图片并对每张图片的情绪强度进行评分;次日,研究人员测试他们对这些图片的记忆情况。
fMRI通过测量氧合血流变化间接反映脑活动。传统功能连接研究通常使用数分钟的扫描数据来评估不同脑区活动的同步性。而本研究创新性地分析每张图片观看期间约5秒的单试次数据,探究单次试次内的连接模式能否预测两个独立结果:参与者感知到的情绪强度,以及该图片次日是否被记住。结果显示,两个预测均成功实现,从而识别出分别与情绪强度和记忆形成相关的动态脑网络。
皮质醇差异化重塑情绪与记忆网络
随后,研究人员检验了皮质醇对每个网络的影响。结果发现,皮质醇使与情绪强度相关的网络变得更加一致且参与度更强;而对记忆网络的影响则不同:这些网络变得更加专门化,以处理情绪内容。此外,皮质醇还增强了情绪网络与记忆网络之间的协调性。这些变化共同解释了皮质醇如何增强对情绪强烈经历的记忆。
这些发现表明,皮质醇并非简单地增加某个特定脑区的活动,而是改变了多个涉及情绪和记忆的网络运作方式及其相互作用。Goldfarb解释道:“应激反应本质上是适应性的,能帮助你形成牢固的记忆——但这特定于那些你认为情绪强烈或有意义的经历。这部分与大脑增强追踪情绪强度的网络的参与度有关。”
压力适应性的启示与应用
该结果有助于解释为何压力有时能增强记忆,且这种益处特定于人们认为情绪强烈或有意义的经历。Goldfarb建议:“所以,如果你感到压力很大,又想学习新东西,不妨想想与所学内容相关的令人兴奋的元素或强烈感受,这可能会有所帮助。”
研究团队包括Yuye Huang、David O'Connor、Bailey B. Harris、Rajita Sinha、R. Todd Constable和Elizabeth V. Goldfarb。该工作得到美国国立卫生研究院 grants KL2TR001862和K01AA027832(均授予E.V.G.)的支持。这项研究不仅深化了对压力如何塑造记忆的理解,也为情绪记忆相关精神障碍(如创伤后应激障碍)的干预提供了新的理论框架。