主动遗忘的神经机制-基于任务态和静息态fMRI的研究

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记忆是一种高级认知功能,一方面它能够使我们保存曾经经历过的美好回忆;然而,另一方面生活中总有一些我们无法控制的事件发生,比如地震、车祸、亲人去世、事业失败等等,这些不愉快经历的记忆有时则会不受控制地闯入我们的思维。如果不能很好控制这些负性记忆的出现,使得个体长期沉浸在这些负性事件当中,久而久之可能会出现各种心理疾病,例如抑郁症和创伤后应激障碍等。因此,控制负性记忆的能力,既主动遗忘不愉快经历的能力,有助于人们更好的维持心理健康,提高人们的幸福感。主动遗忘能力具体是指自上而下地有意识地控制不想要的记忆的出现来增加遗忘的能力。  近年来,随着神经影像技术的不断发展,主动遗忘的神经机制研究取得了一些成效。前人研究发现,记忆抑制主要涉及外侧前额叶、初级运动皮层和前扣带,且外侧前额叶的激活强度可以预测被试主动遗忘效应的表现。同时,主动遗忘过程中海马激活降低,表明记忆抑制条件下,海马的活动可能是受前额叶认知控制脑区的调节。研究也进一步表明,在执行记忆抑制任务中,右半球背外侧前额叶的激活程度可以预测海马活动的降低程度。据此,研究者们提出了一个在记忆控制中发挥重要作用的自上而下的调节模型,既前额叶到海马的调节模型,认为在执行记忆抑制过程中,右半球背外侧前额叶对海马有自上而下的调节。总体来说,以往关于主动遗忘的 fMRI研究主要集中在激活的分析上面,只能反映不同任务条件下,总的脑区激活的差异,不能反映被试在执行任务过程中脑区和脑区之间的相互作用。任务态功能连接分析可以解决这一问题,但是以往关于主动遗忘的任务态功能连接比较少,而且还没有研究将任务态功能连接和被试的行为指标联系起来,考察任务状态下的功能连接是否可以预测后测时的抑制诱导遗忘效应的差异。  大量行为研究表明,主动遗忘能力作为一种认知能力,存在着明显的个体差异,既人群中主动遗忘能力有高有低。这种个体差异受各种认知能力的影响,比如工作记忆广度和执行功能。此外,脑结构和功能的差异可以表明人格特质或认知能力的差异。以往研究表明,静息状态下大脑的自发神经活动可以作为一种有效的指标来预测个体认知水平。但是,目前从主动遗忘能力个体差异和静息态自发神经活动之间的关系出发,试图考察主动遗忘能力在静息态下的大脑自发活动模式的问题,目前还没有得到研究。  基于此,我们提出了两个假设,通过以下实验来验证。  研究1:旨在基于任务态研究分析主动遗忘的神经机制,探讨在记忆抑制过程当中的大脑激活模式,并采用任务态功能连接的分析方法考察记忆抑制过程中, dlPFC和HC的活动模式,并分析这些连接模式是否可以预测后测时被试的遗忘效应的大小。研究结果表明:首先,从行为层面上看,在抑制条件的回忆量显著的低于基线条件下的回忆量,表明实验任务成功地诱发了记忆抑制效应;然后,从任务态下脑激活水平上看,背外侧前额叶、辅助运动区、腹外侧前额叶在抑制条件下的激活显著增强,同时双侧海马、枕叶区域、腹内侧前额叶和后扣带的激活显著降低。激活分析表明,被试在执行主动遗忘任务时广泛调用了认知控制的相关脑区,同时抑制默认网络和负责记忆提取相关的海马区域的激活。该结果从行为和神经影像上进一步验证和丰富了以往关于主动遗忘的认知神经研究结果;更为重要的是,任务态功能连接分析表明,被试在执行记忆抑制任务过程中, dlPFC的激活增加可以预测左侧 HC活动的降低程度,既被试在努力抑制相关记忆出现时,dlPFC和HC的活动模式是相反的。另外,任务态下这些脑区功能连接强度可以预测随后测试中被试主动遗忘效应的表现。  研究2:旨在从个体差异的角度来考察静息态自发神经活动和主动遗忘能力之间的关系。本研究收集被试在完成经典TNT测试时的行为数据,并采集他们的静息态数据。分析主动遗忘能力和静息态功能指标 Reho和 ALFF之间的关系。结果发现,大量执行控制相关的额叶区域的静息态自发神经活动与主动遗忘能力相关。具体表现为:与主动遗忘能力相关的ALFF脑区主要包括背外侧前额叶、辅助运动区和额上回等。与主动遗忘能力相关的 Reho脑区主要有右侧的背外侧前额叶、辅助运动区和眶额叶。这些脑区与以往关于主动遗忘的任务态研究结果一致。表明,执行控制相关的脑区不仅参与被试执行记忆抑制任务时的调节活动,而且这些脑区在自然状态下自发神经活动也可以作为有效的指标来预测主动遗忘能力的个体差异。  总之,结合任务态激活分析和静息态相关分析结果来看,执行控制相关的脑区包括背外侧前额叶、额下回和辅助运动区等对主动遗忘具有重要的意义。另外,任务态下dlPFC和HC的活动呈现拮抗模式,且它们之间的功能连接强度可以预测后期表现出来的主动遗忘效应的大小。启示我们,以后关于主动遗忘的研究应该结合多种模态的研究方法、组分析和个体差异来考察其神经机制。
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