研究小组揭示了大脑是如何储存积极和消极记忆的

你可能没有意识到，但每当你回忆起一段记忆——比如你第一次骑自行车或第一次走进高中舞会——你的大脑就会稍微改变记忆。这几乎就像添加了一个Instagram过滤器，每次回忆都会填充细节，信息会更新或丢失。

“我们无意中对我们的过去的经验波士顿大学神经科学家史蒂夫·拉米雷斯说。他说，尽管过滤后的记忆与原始记忆不同，但在很大程度上，你可以分辨出基本的图像是什么。

拉米雷斯是波士顿大学艺术与科学学院心理学和心理学助理教授，他说:“记忆与其说是对过去的视频记录，不如说是一种重建。大脑科学．记忆的可塑性既是一种福音，也是一种诅咒:如果我们记住了错误的细节，这是件坏事，但我们的大脑有塑造和更新记忆的天然能力，使它们变得不那么强大，尤其是当记忆是可怕的或创伤性的事情时。

那么，如果有可能利用我们记忆的可塑性来治疗抑郁症和创伤后应激障碍(PTSD)等心理健康障碍，会怎样呢?这正是拉米雷斯和他的研究团队正在努力做的事情。经过多年对老鼠记忆的研究，他们不仅发现了大脑商店正面和负面的记忆以及如何通过人为地刺激其他更快乐的记忆来降低负面记忆的音量。该团队的研究发表在通信生物学．

“我们价值百万美元的想法是，如果这些精神障碍的解决方案已经存在于大脑中呢?如果记忆是到达那里的一种方式呢?”拉米雷斯说。在两篇新论文中，他和他的团队展示了我们情感记忆的力量，以及我们的经历——以及我们处理它们的方式——如何在大脑上留下实际的物理足迹。

映射积极和消极的记忆

使用记忆来治疗记忆相关疾病的最重要步骤之一是了解积极和消极记忆存在于大脑中的位置，以及如何区分两者。记忆存储在大脑的各个不同区域，而个体记忆本身以被称为记忆印迹的细胞网络的形式存在。拉米雷斯的实验室对位于大脑海马体中的记忆网络特别感兴趣，海马体是一个腰果状的结构，储存着对形成和提取记忆非常重要的感觉和情感信息。

在他们的发现中，拉米雷斯，主要作者Monika Shpokayte和波士顿大学神经科学家团队绘制了积极记忆和消极记忆之间的关键分子和遗传差异，发现这两者在多个层面上实际上是截然不同的。事实证明，情感记忆，就像积极或消极的记忆一样，在物理上与其他类型的脑细胞不同，而且彼此也不同。

拉米雷斯也是波士顿大学系统神经科学中心的成员，他说:“这很疯狂，因为这表明这些积极和消极的记忆在大脑中有自己的独立空间。”

该研究的作者发现，积极记忆细胞和消极记忆细胞几乎在各个方面都是不同的——它们大多存储在海马体的不同区域，它们通过不同类型的通路与其他细胞通信，两种细胞的分子机制似乎是不同的。

拉米雷斯说:“所以，在大脑中区分积极和消极记忆(可能)有一个分子基础。”“我们现在有一堆标记，我们知道在海马体中区分积极和消极。”

只有使用一种先进的神经科学工具，即光遗传学，才能看到和标记积极和消极的记忆。这是一种欺骗脑细胞受体对光做出反应的方法——研究人员向大脑中照射一束无害的激光，以打开已经被赋予对光做出反应的受体的细胞。研究人员还可以通过插入一种受光刺激的荧光蛋白来对积极记忆和消极记忆进行颜色编码，例如，积极记忆细胞网络发出绿色的光，而消极记忆细胞网络发出红色或蓝色的光。

重新连接不好的记忆

在研究人员给老鼠的记忆贴上标签之前，他们首先要制造记忆。为了做到这一点，他们让啮齿动物体验普遍的好的或不愉快的体验——积极的体验可以是轻咬一些美味的奶酪或与其他老鼠交往;消极的体验可能是脚受到轻微但令人惊讶的电击。一旦新的记忆形成，科学家们就能找到保留这种经历的细胞网络，并让它们发出特定的颜色。

一旦他们能看到记忆，研究人员就可以用激光人为地激活这些记忆细胞——正如拉米雷斯的团队还发现的那样，重写负面记忆。在一篇发表于自然通讯他们发现，人为激活积极体验会永久性地改写消极体验，降低糟糕记忆的情绪强度。

研究人员让老鼠回忆一次消极的经历，在回忆恐惧记忆的过程中，他们人为地重新激活了一组积极的记忆细胞。根据这篇论文，与之竞争的积极记忆更新了恐惧记忆，在记忆被激活时和长时间后减少了恐惧反应。这项研究建立在拉米雷斯实验室之前的工作基础上，他们发现人为操纵过去的记忆是可能的。

激活积极记忆是更新消极记忆最有效的方法，但研究小组还发现这不是唯一的方法。他们并没有只针对积极的记忆细胞，而是尝试激活中性记忆——对动物来说，这是一种标准的、无聊的体验——然后尝试激活整个海马体，发现两者都有效。

“如果你刺激了许多不一定与任何类型的记忆相关的细胞，就会造成足够的干扰，破坏恐惧记忆，”该研究的第一作者、拉米雷斯实验室的前博士后斯蒂芬妮·格雷拉(Stephanie Grella)说，她最近在洛约拉大学(Loyola University)成立了记忆与神经调节机制实验室。

格雷拉说，尽管人工激活记忆在人类身上是不可能的，但这一发现仍然可以转化为临床应用。“因为你可以问这个人，‘你能记住一些消极的东西吗?你能记住一些积极的东西吗?’”她说——你不能问老鼠这样的问题。

她认为，通过让一个人回忆糟糕的记忆，并在治疗环境中正确地回忆积极的记忆，有可能消除影响一个人精神状态的消极记忆的影响。

“我们知道记忆是可塑的，”格雷拉说。“我们在这篇论文中发现的一件事是，刺激的时机非常关键。”

寻求改变游戏规则的人

用于其他更密集的治疗严重的抑郁症和创伤后应激障碍，格雷拉认为，最终有可能刺激大脑的大片区域海马体通过诸如经颅磁刺激或深部脑刺激(一种侵入性手术)等工具来帮助人们克服这些与记忆相关的疾病。拉米雷斯指出，越来越多的神经科学家开始接受涉及迷幻药和非法药物的实验性治疗。例如，2021年的一项研究发现控制剂量的MDMA有助于缓解一些严重的PTSD症状。

拉米雷斯说:“这里的主题是利用奖励和积极的某些方面来重写我们过去的消极成分。”“这类似于我们在啮齿动物身上所做的事情，除了在人类身上——我们人为地激活了啮齿动物的积极记忆，而在人类身上，他们所做的是给他们小剂量的MDMA，看看这是否足以重写这种经历的一些创伤成分。”这些类型的实验指出了继续探索临床和有益的方法的重要性内存但需要注意的是，这些实验是在密切的医疗监督下进行的，不应该在家里进行。

目前，Ramirez很兴奋地看到这项工作如何进一步推动神经科学的边界，并希望看到研究人员实验更多的开箱子的想法，这些想法可以在未来改变医学:“我们想要改变游戏规则，对吧?我们想要比目前可用的治疗方法更有效的方法。”