超常自傳體記憶者主動遺忘過程中的腦活動改變:基于項目定向遺忘任務的fMRI證據

《iScience》:Altered brain activity during active forgetting in highly superior autobiographical memory: Evidence from an item-method directed forgetting

【字體: 時間:2025年05月23日 來源:iScience 4.6

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  本研究針對超常自傳體記憶(HSAM)個體是否具有異常遺忘機制這一科學問題,通過項目定向遺忘(item-method directed forgetting)范式結合功能磁共振成像(fMRI)技術,對比分析了12名HSAM個體與30名對照組的神經活動差異。研究發現盡管兩組行為學表現相似,但HSAM個體在刺激加工階段表現出背側/腹側額頂網絡增強激活,在主動遺忘階段需要額外募集前/后中線區域神經資源。該成果發表于《iScience》,為理解HSAM的神經機制提供了新視角,揭示其通過增強神經資源投入來補償過度刺激加工以實現正常遺忘功能的獨特模式。

  

記憶究竟應該記住多少才算完美?在普通人苦惱于記憶衰退的同時,存在著一群被稱為"活體日歷"的超常自傳體記憶(Highly Superior Autobiographical Memory, HSAM)者,他們能準確回憶數十年前的生活細節,甚至包括無關緊要的日,嵤。這種非凡能力挑戰了傳統記憶理論——如果記憶系統如同HSAM者這般"滴水不漏",為何進化會讓大多數人發展出遺忘機制?意大利佩魯賈大學Valerio Santangelo團隊在《iScience》發表的研究,首次揭示了HSAM群體在主動遺忘任務中獨特的神經補償機制。

研究采用項目定向遺忘范式結合功能磁共振成像(fMRI)技術,對12名經嚴格篩查的HSAM個體和30名匹配對照進行比較。實驗包含學習階段(呈現單詞后給予記住R/遺忘F指令)和測試階段(新舊詞識別)。通過分析行為學數據和神經影像,發現兩組雖在遺忘效率上無差異,但HSAM群體展現出獨特的雙階段神經活動模式:初期刺激加工階段增強的背側/腹側額頂網絡激活,以及執行遺忘指令時前/后中線區域的超常募集。

行為學結果顯示主動遺忘效應
通過分析"舊詞"識別率發現,兩組均表現出典型的定向遺忘效應:R詞識別率(HSAM:75% vs 對照:75%)顯著高于F詞(64% vs 63%),且對全新詞(Foil)的誤判率相近(26% vs 21%)。反應時分析顯示,處理F詞比R詞延遲更久(HSAM:148ms vs 對照:104ms)。貝葉斯分析(BF01>3)證實組間差異不顯著,表明HSAM者能達到正常遺忘水平。

fMRI揭示雙階段神經差異
在刺激呈現階段(尚未知記憶指令時),HSAM組即表現出廣泛的額頂網絡超激活,包括雙側額眼區(FEF)、外側前額葉(LPFC)、右下額回(IFG),以及后頂葉的角回(AG)、緣上回(SMG)等區域。這種提前的神經動員暗示HSAM者存在自發的過度刺激加工傾向,與既往發現的靜息態海馬連接異常相呼應。

主動遺忘的神經補償機制
記憶指令階段的分析顯示,HSAM組在執行遺忘指令時,前/后中線區域(包括腹內側前額葉vmPFC、前扣帶回ACC、后扣帶回PCC)活動顯著增強。特別值得注意的是,這些區域與初期加工階段"隨后被遺忘詞"的激活區域存在重疊,形成從編碼到抑制的神經閉環。研究者認為,HSAM者正是通過這種增強的神經資源投入,來抵消其固有的過度編碼傾向。

討論與意義
該研究首次證實HSAM并非源于遺忘機制缺損,而是通過獨特的神經補償策略實現功能平衡。前/后中線區域的超常激活可能反映:1)vmPFC-PCC環路參與記憶痕跡的主動抑制;2)ACC在沖突監控中的作用增強,因"遺忘"對HSAM者構成更高認知沖突。這些發現完善了對HSAM神經機制的理解,提示其本質可能是信息過濾機制的調整障礙而非單純記憶增強。

技術方法上,研究采用3T磁共振掃描儀獲取全腦功能圖像,通過SPM12進行預處理和統計分析。使用嚴格篩查的HSAM隊列(通過公共事件測驗和隨機日期測驗驗證),采用項目定向遺忘范式包含54個試次的學習階段和108個試次的測試階段。數據分析采用兩級混合設計ANOVA,重點關注組間差異和記憶結果交互效應。

這項研究突破性地揭示了記憶系統的彈性機制——即使面對HSAM這種極端記憶表現,大腦仍能通過調整神經資源配置維持基本遺忘功能。未來研究可進一步探索:1)這種補償機制在自傳體記憶中的具體表現;2)訓練正常人增強主動遺忘能力的可能性。這些發現為理解記憶-遺忘平衡的神經基礎提供了新框架,對記憶障礙干預具有啟示意義。

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