耶鲁研究揭示压力激素皮质醇增强情绪记忆的脑机制

压力不仅仅影响我们的感受，它还会改变我们的记忆，尤其是当某段经历在情感上强烈或对个人具有重要意义时。科学家早已知道，皮质醇——一种在压力情境下释放的激素——能够强化情绪记忆。但不太清楚的是，这一过程在大脑内部究竟是如何发生的。

耶鲁大学的研究人员如今揭开了重要线索。他们的研究表明，皮质醇通过改变参与情绪和记忆的大脑网络的运作方式及其相互之间的交流来强化情绪记忆。这些发现让我们更深入地理解了为什么某些经历会留下如此深刻的印象，而另一些则很快被淡忘。

通讯作者、耶鲁大学医学院精神病学助理教授兼文理学院心理学助理教授 Elizabeth Goldfarb 表示：“我们都会经历压力，而我的实验室致力于理解压力如何能带来益处。”

这些发现发表在《Science Advances》期刊上。

压力激素如何影响记忆

此前涉及人类和啮齿动物的研究表明，压力和皮质醇可以改善对情绪事件的记忆。科学家还知道，包括杏仁核在内的某些大脑区域在这一过程中发挥着至关重要的作用。杏仁核对于处理情绪和识别可能具有重要意义的经历尤为重要。

然而，要准确理解皮质醇如何强化记忆一直颇具挑战。许多大脑区域参与多种心理功能，这使得很难确定该激素究竟是在影响情绪反应、记忆形成，还是两者兼有。

Goldfarb 说：“对情绪经历形成记忆涉及大脑中不同的过程：首先，将某种经历感知为情绪化或强烈的；其次，将该经历编码进长期记忆。”Goldfarb 也是耶鲁大学 Wu Tsai 研究所的成员，该研究所是一个探索认知的跨学科研究项目。

研究人员希望分别考察这些过程，以确定皮质醇如何影响大脑识别情绪意义并将经历保留为持久记忆的能力。

观察大脑形成情绪记忆

为了进行调查，耶鲁团队开展了一项实验，参与者服用含有氢化可的松（皮质醇的一种形式）或无效安慰剂的药丸。随后，他们在接受功能性磁共振成像（fMRI）扫描的同时观看了一系列图片。

这种成像技术测量与大脑活动相关的血流和氧含量变化，使研究人员能够确定在不同任务期间大脑的哪些区域更加活跃。

当参与者查看图片时，他们报告了自己对每张图片的情绪反应。第二天，研究人员测试了他们对所见内容的记忆程度。

每个人完成了两次实验，一次是在服用氢化可的松之后，另一次是在服用安慰剂之后。该研究采用双盲设计，这意味着参与者和实验者都不知道在特定场次中被施用了哪种物质。

这种方法使科学家能够比较同一个人的大脑在有无额外皮质醇的情况下的反应。

对大脑网络活动的五秒钟观察

这项研究最重要的进展之一，来自研究人员分析脑部扫描的方式。

科学家经常研究一种叫做功能连接的测量指标，它描述了大脑不同部位的活动波动同步的程度。当两个区域表现出同步的活动模式时，这可能表明它们参与了相关的过程。

传统上，考察这些关系需要几分钟的脑成像数据。而耶鲁大学团队转而分析了每次仅持续约五秒的单次试验中的功能连接。

利用这些简短的快照，研究人员测试了大脑活动模式能否预测两种不同的结果：参与者觉得一张图片在情绪上有多强烈，以及他们第二天是否还记得那张图片。

这种方法对两者都奏效了。通过分别识别与情绪强度和记忆形成相关的模式，科学家们得以考察皮质醇如何影响每个网络以及它们之间的相互作用。

这让研究人员更细致地了解了与情绪记忆形成相关的大脑活动变化。

皮质醇改变大脑网络的协作方式

研究结果揭示了两大效应。

首先，皮质醇提高了参与者记住情绪上重要经历的能力，证实了早期研究的推测。

其次，也是更重要的一点，这种激素通过改变负责处理情绪和形成记忆的大脑网络，增强了情绪记忆。

在与情绪相关的网络中，皮质醇产生了更一致的活动模式，并增加了这些网络的参与度。这表明该激素帮助大脑对经历的情绪意义做出更强烈、更可靠的反应。

在记忆网络中，皮质醇的作用则不同。它使这些网络的活动模式对情绪信息更具专门化，表明大脑正在调整其编码具有情绪意义的经历的方式。

这种激素还增强了参与情绪和记忆的网络之间的协调。换句话说，当处理带有情绪分量的经历时，皮质醇似乎帮助这些不同的大脑系统更有效地协同工作。

总的来说，这些发现表明，压力是通过多个相互作用的大脑机制，而非单一区域或过程，来强化情绪记忆的。

为什么情绪经历如此令人难忘

这些结果有助于解释为什么压力并不一定会改善对所有事物的记忆。相反，它的好处似乎是选择性的，会让那些感觉特别强烈或有意义的经历更有可能被记住。

研究人员认为，这反映了大脑通过优先处理可能重要的信息来适应压力情境的能力。

“压力反应从根本上说是适应性的，能帮助你形成强烈的记忆——但这仅限于那些你认为在情绪上强烈或有意义的经历，”Goldfarb 说。“这部分与你的大脑增加对追踪情绪强度的网络的参与度有关。所以，如果你压力很大却想学点新东西，想想与你所学内容相关的令人兴奋的元素或强烈感受，可能会有所帮助。”

这些发现还揭示了一个关于学习的潜在有用见解。将信息与令人兴奋、对个人重要或情感上引人入胜的事物联系起来，可能使其更容易被记住，尤其是在压力情境下。

压力有时并非只是破坏记忆，反而可以帮助大脑识别哪些经历值得特别关注，并强化与保存这些经历相关的神经网络。

参与该研究的其他耶鲁大学研究人员包括 Rajita Sinha，她是耶鲁精神病学讲席教授（Foundations Fund Endowed Professor in Psychiatry）、耶鲁大学儿童研究中心教授以及耶鲁大学医学院（YSM）神经科学教授；以及 Todd Constable，他是 YSM 放射学与生物医学影像讲席教授（Elizabeth Mears and House Jameson Professor of Radiology and Biomedical Imaging）和神经外科教授。

该研究得到了美国国立卫生研究院（National Institutes of Health）资助的支持。