科學

大腦睡眠中重現壞記憶的精準度高於好記憶

Peter Finch

每天夜裡,我們入睡後,大腦會回顧當天的經歷並決定保留什麼。一項新研究確認了這個過程背後的神經機制——而這個機制有個令人不安的偏向:大腦重建負面經歷的忠實度,顯著高於正面或中性經歷。研究結果發表於《自然神經科學》,不只揭示了記憶鞏固的運作方式,更說明了為何不好的時刻往往比好的時刻留下更深的印記,並為創傷後壓力症候群(PTSD)等疾患的治療開闢了具體方向。

這項發現的核心是一種神經放電,專業術語稱為「銳波漣漪」——海馬迴中發生的極短暫同步活動波。海馬迴是負責記憶處理的腦部結構。數十年的研究已確認,這些漣漪在非快速動眼期睡眠階段被活化,將清醒時的經歷片段重放並轉入長期記憶。研究首次揭示的是:並非所有漣漪都等價。當漣漪沿海馬迴的背側和腹側兩極同時同步時,大腦對負面事件的重激活精準度會顯著高於正面事件。系統性地偏向負面,不是失靈,而是設計。

巴黎腦部研究所神經科學家加布里埃爾·吉羅帶領的研究團隊,在兩種不同經歷——一種帶有獎勵、一種具有厭惡性——之後,對睡眠中大鼠海馬迴兩端進行了同步電活動記錄。海馬迴不是均質結構。背側極處理空間記憶和情境記憶;腹側極則與杏仁核及其他情緒處理中樞存在密集連結。一般睡眠時,兩個區域獨立產生漣漪。但在厭惡性經歷之後,漣漪沿整條背腹軸發生同步——此時,編碼負面事件的神經元集群的重激活精準度,顯著高於編碼獎勵性經歷的神經元集群。

為何壞記憶更難忘

這種不對稱性的驅動力,看來是海馬迴腹側極中對威脅或壓力刺激具有選擇性反應的特定神經元。在厭惡性經歷之後的協調漣漪期間,這些神經元活動明顯增強,放大了從情緒中樞傳往情境記憶系統的訊號。結果是一種神經優先化:入睡的大腦將負面經歷視為更值得記住的內容並加以編碼。這個邏輯可能具有演化根源——更精確地記住危險或痛苦的事物,能提高生存機率。

更關鍵的問題在於臨床意涵。協調漣漪機制可能正是PTSD中病理性記憶鞏固的基礎——在該症候群中,某些負面記憶不只被保留,還會被反覆強化。如果海馬迴同步化是創傷記憶持續存在的神經生理學基礎,在睡眠期間調節這種同步化將構成一種全新類型的治療標靶。動物預實驗已證明,在應激事件後抑制腹側海馬迴漣漪可減少後續焦慮行為。論文本身也明確指向這一前景。

值得注意的是,方法論層面的限制不容忽視。研究在大鼠身上進行,儘管海馬迴結構在囓齒動物和人類之間有廣泛保留,精確動力學可能存在差異。實驗室條件——單次厭惡性刺激後立即進行睡眠監測——只能部分模擬人類的情緒現實,後者涉及多個事件在時間上相互疊加。協調漣漪的相同機制是否也支配人類複雜創傷的鞏固過程,還是僅適用於簡單的恐懼條件反射記憶,目前仍是未解之謎。

研究來自巴黎腦部研究所吉羅實驗室,發表於《自然神經科學》。團隊已宣布,下一階段研究將驗證睡眠期間閉迴路刺激——在協調漣漪發生的瞬間予以精準中斷的介入措施——能否在不影響空間記憶或情緒中性記憶的前提下,減少負面記憶的過度鞏固。

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