记忆提取抑制的神经机制

记忆是人类各种认知能力的基础,研究表明记忆是一个动态可塑的过程。对记忆的巩固会使得记忆的表征处于不稳定状态,提供了一个窗口期使得个体能够主动修改或抑制某些记忆。回忆快乐的记忆会让人感到身心愉悦,然而不自觉回忆痛苦的记忆会使得个体感到强烈的负面情绪。为了降低不想要记忆对个体身心健康的影响,个体可以通过主动抑制的方式,破坏对不想要记忆的回溯。这种通过主动控制的方式去破坏对目标记忆的回溯的过程被称为记忆提取抑制。在实验室中主要通过Think/No-Think(TNT)范式进行研究。TNT范式首先要求被试形成提示刺激与目标记忆之间高强度的关联,以至于知觉到提示刺激时不自觉的回溯起目标记忆,以模拟生活中不想要记忆的入侵。随后TNT阶段要求被试对目标记忆进行抑制,结果发现相比于没有出现的记忆,抑制的记忆回忆率更低,产生显著的抑制诱发遗忘效应。后续研究表明个体不仅仅能抑制中性词汇记忆,也可以抑制消极负面情绪素材,例如创伤图片、消极视频,甚至是关于自身未来的恐惧想象等。这些研究表明记忆提取抑制对个体身心健康具有保护作用。功能核磁共振研究表明,记忆提取抑制是一个主动的过程,涉及到执行控制有关脑区(背外侧前额叶)的激活上升,以及记忆有关脑区(海马)激活的下降。动态因果模型与生理心理交互作用分析表明背外侧前额叶对海马激活进行下调,并且下调的程度越高,其记忆提取抑制能力就越好。表明了记忆提取抑制涉及到执行控制功能对记忆的表征的破坏。而另一些研究发现主动抑制过程中前额叶皮层之间耦合的上升,以支持执行控制功能。也有一些研究将记忆提取抑制与各种心理疾病联系起来,例如抑郁症、焦虑症、创伤后应激障碍等,行为研究表明这些心理疾病患者记忆提取抑制能力的损伤,少数的几项研究表明其记忆提取抑制能力损伤背后的神经机制是前额叶无法有效的抑制海马激活。然而,过去大多数关于记忆提取抑制的研究都主要集中在少数几个感兴趣脑区之间的互动上,例如前额叶作为抑制的源头,而海马作为被抑制的目标。然而,记忆抑制的过程中涉及到大范围脑区激活的上升与下降。例如,除了海马之外,初级视觉皮层、梭状回、海马旁也观察到显著激活的下降。而除了背外侧前额叶,其他前额叶区域,例如腹Berzosertib说明书内侧前额叶、腹外侧前额叶也观察到激活的上升。这些大范围激活的上升与下降存在什么样的模式仍旧有待探索,系统的刻画全脑的激活模式能够加深对记忆提取抑制神经机制的理解。除此之外,记忆提取抑制的过程中脑区之间的活动并不是相互独立,而是存在广泛的交流。过去的研究主要关注于背外侧前额叶与海马激活之间的负耦合,而较少关注其他区域之间互动。研究表明在执行控制任务时,不同的执行控制有关网络(背侧注意网络、腹侧注意网络、额顶控制网络)负责不同的功能,并且之间的耦合也会根据任务的目的发生改变。而在记忆提取抑制执行控制有关网络的互动仍旧有待研究。另一方面,成功记忆提取不仅仅依赖于海马的激活,也会依赖于海马与新皮层之间的交流,例如视觉皮层、海马旁等。因此,记忆提取抑制可能也会降低海马与感知觉皮层之间的交流。但目前鲜有研究对这一假设进行探索。最后,前人研究已经表明以入侵记忆为主要特征的心理疾病患者(抑郁症、创伤后应激障碍等)记忆提取抑制能力的损伤,然而目前仅有几项研究探索了其被后的神经机制。通过探索潜抑郁个体与正常被试在记忆提取抑制过程中神经机制的不同,能帮助理解记忆提取抑制能力损伤的原因,促进临床的诊断与治疗。综上所述,本研究拟通过三个子研究,对以上问题进行探索。研究一从组水平(134人)的角度,通过将大脑划分为不同的网络与区域(视觉网络、运动网络、背侧注意网络、腹侧注意网络、边缘系统、额顶控制网络、默认网络、杏仁核、海马、基底神经节、丘脑),系统刻画全脑激活与连接模式(通过生理心理交互作用计算功能连接)。并且通过图论分析将激活与连接结合起来。结果表明记忆抑制过程中额顶控制网络、背侧注意网络激活上升,而感知觉网络(视觉、运动)、海马激活下降;连接分析表明额顶控制网络-腹侧注意网络以及背侧注意网络内部功能连接上升,而视觉网络、默认网络内部功能连接下降;图论分析表明激活越低的结点(视觉皮层)更倾向于与执行控制有关结点形成负连接。以上结果表明,记忆抑制涉及到广泛的执行控制脑区激活与连接的上升,以充分调动执行控制能力。而记忆表征区则涉及到激活和连接的下降,表明记忆提取抑制对记忆表征和回忆过程的破坏。并且视觉皮层激活越低,其受到执行控制有关脑区的抑制就越强。在研究一中,发现了除海马之外其他记忆表征脑区激活的显著下降,例如视觉皮层。而连接分析表明记忆抑制过程存在大范围功能连接的改变。研究二中,运用全脑连接预测模型与海马连接预测模型,从parenteral antibiotics个体差异的角度探索了主动抑制过程中功能连接的改变对记忆提取抑制能力的预测。结果表明,全脑功能连接无法有效预测被试的主动抑制能力。而基于种子点的预测模型表明,海马与初级视觉皮层(与研究一中显著激活降低视觉皮层大幅度重合)、伏隔核功能连接的降低能够有效预测被试的记忆提取抑制能力。后续验证分析表明这一结果不受到头动、交叉验证策略、预测模型方法以及特征选择阈限的影响,并且能够推广到不同的大脑分区上。这一研究结果表明视觉皮层激活降低与海马激活降低之间并不是独立的,成功的记忆抑制不仅仅降低海马激活,也会破坏其与感知觉皮层之间的交流,拓宽了记忆抑制的作用范围。研究一和研究二的群体都是正常被试,而前人研究表明抑郁症患者记忆提取抑制能力受损,而较少有研究探索是否潜抑郁患者记忆提取抑制能力受损,以及背后的神经机制是什么。因此在研究三中,通过构建多变量分类器,探索潜抑郁症患者记忆提取抑制能力受损被后的神经机制。行为结果表明,相比于正常被试,潜抑郁个体更难抑制消极词汇记忆。并且任务态功能连接能够有效区分潜抑郁被试与正常被试。相比与正常被试,在抑制消极记忆时,潜抑郁被试前额叶与海马、海马旁的耦合更积极,表明其无法调动前额叶执行控制功能对记忆表征进行抑制;而前额叶内部连接、前额叶与顶叶之间功能连接较低,表明其执行控制能力的受损,无法有效对注意进行调控。综上所述,研究表明记忆提取抑制过程中前额叶执行控制有关区域激活上升,并且其内部耦合(额顶控制网络-腹侧注意网络、背侧注意网络内部功能连接)上升,而记忆表征有关脑区(海马、视觉皮层)激活下降;通过预测分析拓宽了记忆抑制的作用范围,表明其不仅仅降低海马激活,也会破坏海马与视觉皮层、伏隔核的交流。更进一步,通过对比正常被试与潜抑郁被试在记忆提取抑制过程中的神经机制的差异,表明潜抑郁被试记忆提取抑制能力的损伤的原因可能是由前额叶功能受损,导致无法对入侵记忆进行抑制。这三个研究加深了对记忆提取抑制神经机制的理解,从而潜在地促进对于各种心理疾病临床上的诊断与治疗,未来的研究可以进一步探索如何通过行为或神经训练来增强个体的主动遗忘能力selleck NMR,保护个体的身心健康。