脑损伤与情景记忆分析进展

【关键词】 脑损伤 情景记忆 研究进展
记忆是对新信息进行储存和回忆的能力，是人类最重要的认知功能。记忆的多系统理论认为记忆可分为外显性记忆和内隐性记忆，外显性记忆包括语义记忆和情景记忆(episodic memory)；内隐性记忆包括程序性记忆、启动效应和技巧等。情景记忆又叫事件记忆，指对个人在特定时间、地点经历的事情和经验的记忆（时空背景标记），是人类高级、成熟的记忆系统，也是受老化影响最大的记忆系统[12]。近年来，记忆的分类法及其与临床疾病相关性的研究逐渐增加。本文将着重从认知神经科学方面，阐述相关的神经结构是如何实现情景记忆的编码、提取及不同部位脑损伤对情景记忆的影响。
　　1 脑的不同部位在情景记忆中的作用
　　
　　情景记忆进一步可分为编码、储存与提取加工的过程，许多认知心理学实验业已证实，深层次的编码加工能促进情景记忆的形成(如语义加工比语音加工更有效)，注意和中央执行功能是编码、储存及提取过程中的重要影响因素。神经科学则主要致力于研究与情景记忆的编码、储存和提取加工有关的神经结构，阐述这些神经结构是如何相互作用来实现记忆各个加工过程的。研究证实内侧颞叶(MTL，包括海马、海马旁回、内嗅皮质、鼻周皮质等)、前额叶、扣带回、楔前叶及颞顶联合区是情景记忆相关的重要区域[15]。
　　1.1 前额叶在情景记忆编码及提取中的作用
　　
　　情景记忆编码是指对新遇到信息的处理和加工，巩固是指将新的、不够稳定的信息转换为长时存储，存储则是指记忆保留的机制和部位，而提取是指对存储信息的再利用[4]。额叶与情景记忆的编码、提取加工及特异性材料有关。有研究发现额叶脑区参与情景记忆具有明显两侧不对称性，因而提出大脑半球编码提取不对称模型，即左侧额叶主要与情景记忆编码加工有关，右侧额叶主要涉及情景记忆提取[67]。因为前额叶是人类各种控制性认知活动的最高级管理中枢，这个模型提示编码和提取至少在某些重要的控制性方面是不同的。
　　
　　额叶的特定脑区与情景记忆材料的特异性有关。新近的脑功能成像研究表明，词汇与非词汇编码时左右额叶的激活不同[8]。对言语材料编码时以左侧前额叶激活为主，但对同种材料的记忆提取以右侧前额叶激活为主，对非言语材料编码时可出现双侧额叶对称激活或以右额叶激活为主。图画记忆时可能调动与图画有关的词汇编码和非词汇(基于图像的)编码。在记忆词汇时想象相应的图像能增进词汇记忆，说明情景记忆时的多重编码策略能增进记忆的有效性。 神经心理学与脑功能成像研究提供了词汇编码与非词汇编码分离的证据，研究表明词汇编码激活左侧额叶特定的区域，记忆陌生面孔和不规则纹理图时，除了左侧额叶的激活以外，额外激活了右侧额叶的一些脑区[9]。这些证据一方面支持了记忆的多重编码模型，另一方面也为解释信息的多重编码策略可以增进记忆的现象提供了有力的生物学依据。
　　1.2 MTL在情景记忆编码及提取中的作用
　　
　　在词汇与非词汇记忆编码任务的脑功能成像研究中，除了额叶皮质有不同激活外，其他脑区如MTL有明显激活。MTL记忆系统主要由海马结构及其邻近的皮质组成，海马等MTL结构在情景记忆中具有重要作用[10]。应用PET和fMRI研究显示，根据编码期内MTL激活强度，不仅能预测哪些靶刺激可被记住，而且能预测记忆成绩的好坏，无论言语还是非言语材料的记忆提取均会出现MTL激活，记忆提取与编码过程不同，提取过程更多引起双侧MTL激活，MTL与提取成功有关，与提取模式和提取努力无关，说明MTL与记忆成绩直接相关[11]。 MTL激活有明显侧化效应，对言语材料，以左侧激活为主；对非言语材料，出现双侧激活。在实验中比较被试者对图片和言语材料进行记忆编码时MTL激活程度的差异，结果显示图片引起MTL更强的激活，从而说明了人类为什么对图片的记忆效果会优于言语性材料。另外，对于非言语材料，空间信息较非空间信息引起海马更大范围的激活，这一点与动物研究中发现的海马与空间定位关系密切的理论相一致[12]。
　　1.3 前额叶与MTL的交互作用
　　
　　灵长类动物的示踪研究发现，MTL和前额叶外侧区之间，除有大量的间接连接外，还有两条直接的交互连接通路，表明两者之间有密切协作。一条是穿行于额枕束内的外侧通路，连接前额叶外侧区和海马旁区；另一条内侧通路构成带状束，终止于海马回下脚前部和邻近的过度区皮质；另外，接受前额叶传入纤维脑结构同时也发出投射纤维到前额叶。这些发现说明前额叶和MTL之间有广泛的联系[12]。在完成不同的任务时，额叶联系其他脑区对各种信息进行实时加工，记忆事件的相关信息；而MTL则负责对信息进一步加工，使之有组织地储存在新皮质中，最终形成记忆储存。在情景记忆形成中，额叶皮质对信息实时加工向这些颞叶内侧结构提供信息输入，然后颞叶内侧对同步输入的各种信息进行整合，最终实现了持久的记忆。在情景记忆的编码过程中，额叶与颞叶内侧互动联系似乎是单向的，即额叶实时加工后向颞叶内侧提供信息输入，也有研究提示，在记忆的提取过程中，两者有可能是相互影响或者双向联系的[13]。
　　1.4 与情景记忆有关的其他脑区
　　
　　情景记忆提取还与顶侧叶、前扣带回、枕叶和小脑有关。顶侧叶与空间信息加工有关，并负责再认过程的感知成分。前扣带回（BA32和BA24）负责反应选择和行动准备[23]。枕叶激活更常见于对非言语材料的记忆提取，反映了再认过程对刺激材料更广泛详细的加工过程，并与记忆过程中的想象加工有关。小脑与自动性记忆提取过程有关，即与提取模式和提取努力有关，而与提取成功与否无关[14]。
　　2 不同部位脑损伤对情景记忆的影响
　　2.1 额叶皮质与MTL皮质损伤
　　
　　额叶皮质与MTL皮质两者在情景记忆的形成中都发挥着关键性作用，两者任一受到损害都将导致情景记忆的障碍[6，10]。虽然额叶、颞叶病变均可导致情景记忆障碍，但二者所导致的情景记忆障碍是不同的。如只是颞叶内侧损害，虽然表现出明显的记忆障碍，但额叶对信息实时加工能力(如语义判断任务)正常。而额叶损害，将不仅仅表现为情景记忆的障碍，额叶的其他认知加工功能也将同时受累。
　　2.2 内囊基底核区卒中
　　
　　内囊基底核区卒中在各卒中部位中发生率最高，且基底核区不同于皮质区，没有分层结构，可以假设该区域与认知相关的神经核团分布较为均匀。研究表明，病灶容积和白质异常在视觉情景图片的编码策略中起主要作用，病灶容积比较大的病人对图片中的典型项目记忆明显好于非典型项目，而白质异常病人倾向于通过记忆图片中的框架项目以提高回忆成绩。有人认为内囊膝部病灶导致记忆丧失可能是丘脑投射至额叶皮质联系中断所致。
　　2.3 多脑区损伤
　　
　　脑震荡、痫性发作及短暂性全面性遗忘所致的记忆障碍是一过性的。而有些疾病所致的记忆障碍可能就是永久的。脑外伤、低氧或缺血性损伤、单个的卒中、外伤和脑炎所致的情景记忆障碍通常在发病时即达高峰，然后经过2年或更长的时间会有所改善，最后稳定在某种程度。而变性疾病如阿尔茨海默病（AD）、路易体痴呆、额颞叶痴呆多隐袭起病，逐渐进展。CLESIS[15]报道情景记忆是非常敏感的早期诊断AD的预测因子。神经病理学和影像学研究均显示，AD早期的顶颞枕叶联络皮质、海马结构和前额叶皮质易受损， 这可能是导致记忆、语言、视觉空间和执行功能损害的病理基础。而与此相似的是轻度认知障碍（MCI），它是介于与年龄相关的认知功能减退和痴呆之间的具有疾病特征的一种临床状态，其特点是病人出现与其年龄不相称的记忆力损害，但没有其他认知功能的损害[16]。MCI的病损也位于颞叶、海马， 病人情感记忆编码易损性可能与颞叶内嗅区神经细胞存在不同程度丧失有关[17]。 部分MCI可能是AD的超早期阶段， 情景记忆测试对于 AD的早期发现和诊断具有一定的价值。影响多个脑区的病变如血管性痴呆、多发性硬化则呈阶梯样进展。其他记忆障碍如药物所致、低血糖、肿瘤以及柯萨可夫综合征则呈现更为复杂、多变的病程。如果怀疑有情景记忆障碍时，应进行进一步的评估，采集详细的病史，尤其是记忆障碍的时间顺序，询问护理者或其他知情者，进行详细地检查。

　　综上所述，不同脑区情景记忆编码及提取研究是当前认知心理学研究领域内一个既有悠久的研究历史，又颇具研究前景的一项课题。由于它与当前的热点研究领域，如MCI及AD病人记忆功能减退，策略性控制加工，工作记忆能力等有广泛联系，预计今后在不同脑区如何互动实现记忆，脑损伤后记忆功能减退的预防等问题上将值得进一步研究。
　　

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