耶鲁大学的研究人员现已发现重要线索。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功能及其相互交流方式，来增强情绪记忆。这些发现为解释为什么某些经历会留下如此深刻的印象，而另一些经历却很快消退提供了更深入的理解。
“我们都会经历压力，我的实验室对了解压力如何带来帮助很感兴趣，”通讯作者、耶鲁大学医学院精神病学助理教授兼艺术与科学学院心理学助理教授伊丽莎白·戈德法布（Elizabeth Goldfarb）说。
这些发现发表在《科学进展》（Science Advances）杂志上。
压力激素如何影响记忆
先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。科学家们还知道，包括杏仁核在内的某些大脑区域在这一过程中发挥着重要作用。杏仁核在处理情绪和识别可能具有重要意义的经历方面尤为重要。
然而，准确理解皮质醇如何增强记忆一直具有挑战性。许多大脑区域参与多种心理功能，因此很难确定该激素是在影响情绪反应、记忆形成，还是两者兼有。
“对情绪体验形成记忆涉及大脑中不同的过程：首先，将一种体验感知为情绪化或强烈的；其次，将该体验编码为长期记忆，”同时也是耶鲁大学吴蔡研究所（一个探索认知的跨学科研究倡议机构）成员的戈德法布说。
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显著性并将体验保存为持久记忆的能力。
观察大脑形成情绪记忆
为了进行调查，耶鲁团队进行了一项实验，参与者在实验中服用含有氢化可的松（皮质醇的一种形式）或无活性安慰剂的药丸。然后，他们在接受功能性磁共振成像扫描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量和氧气水平的变化，使研究人员能够识别在不同任务期间哪些大脑区域更活跃。
在参与者查看图片时，他们报告了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。
每个人都完成了两次实验，一次是在服用氢化可的松后，一次是在服用安慰剂后。该研究采用双盲设计，这意味着无论是参与者还是实验者，都不知道在特定环节中给予的是哪种物质。
这种方法使科学家能够比较同一个人的大脑在有和没有额外皮质醇的情况下的反应。
五秒钟观察大脑网络活动
该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称为功能连接的测量指标，它描述了大脑不同部分的活动如何密切地共同波动。当两个区域显示出同步的活动模式时，这表明它们正在参与相关的过程。
传统上，检查这些关系需要几分钟的大脑成像数据。而耶鲁团队则分析了仅持续约五秒钟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是否可以预测两种不同的结果：参与者认为一张图片在情绪上有多强烈，以及他们第二天是否会记住那张图片。
该方法对两者都有效。通过分别识别与情绪强度和记忆形成相关的模式，科学家们能够检查皮质醇如何影响每个网络以及它们之间的相互作用。
这为研究人员提供了与情绪记忆形成相关的不断变化的大脑活动的更详细图景。
皮质醇改变大脑网络的协同工作方式
结果揭示了两个主要影响。
首先，皮质醇提高了参与者记住具有情绪显著性的体验的能力，这证实了早期研究的推测。
其次，更重要的是，该激素通过负责处理情绪和形成记忆的大脑网络中发生的不同变化来增强情绪记忆。
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它们的参与度。这表明该激素有助于大脑对体验的情绪显著性做出更强烈、更可靠的反应。
在记忆网络中，皮质醇具有不同的作用。它使这些网络的活动模式更专门针对情绪信息，这表明大脑正在调整其编码具有情绪意义的体验的方式。
该激素还增加了参与情绪和记忆的网络之间的协调。换言之，皮质醇似乎有助于这些不同的大脑系统在处理具有情绪分量的体验时更有效地协同工作。
总而言之，这些发现表明，压力是通过几种相互作用的大脑机制来增强情绪记忆的，而不是通过单一的区域或过程。
为什么情绪体验如此令人难忘
这些结果有助于解释为什么压力不一定能改善对所有事物的记忆。相反，其益处似乎具有选择性，使得那些感觉特别强烈或有意义的体验更有可能被记住。
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，可以帮助你形成强烈的记忆——但这仅限于你觉得在情绪上强烈或有意义的体验，”戈德法布说。“这部分与你的大脑增加了追踪情绪强度的网络的参与度有关。因此，如果你感到压力很大并试图学习新事物，思考与你正在学习的内容相关的令人兴奋的元素或强烈感受可能会有所帮助。”
这些发现还指出了一个关于学习的潜在有用见解。将信息与令人兴奋的、个人重要的或情绪上吸引人的事物联系起来可以使其更容易被记住，特别是在压力情境下。
压力并不只是简单地破坏记忆，它有时可以帮助大脑识别哪些体验值得特别关注，并加强参与保存这些体验的网络。
参与该研究的其他耶鲁研究人员包括耶鲁大学医学院（YSM）精神病学基金会基金讲席教授、儿童研究中心教授及神经科学教授拉吉塔·辛哈，以及YSM伊丽莎白·米尔斯和豪斯·詹姆森放射学与生物医学成像讲席教授及神经外科学教授托德·康斯特布尔。
该研究得到了美国国立卫生研究院的资助。