Stress förstärker känslomässiga minnesrelaterade tetaoscillationer i den mediala temporalloben

För mer information:ali.ma@wecistanche.com

ABSTRAKT

Stressiga händelserpåverka minnesbildningen. särskilt för känslomässigt upphetsande stimuli, Ahhough dessa stress effekter påkänslomässigt minnebildning har potentiellt långtgående implikationer, de underliggande neurala mekanismerna är inte helt förstådda. Specifikt den tidsmässiga bearbetningsdimensionen av de mekanismer som är involverade iemotionell minnesbildningunder stress förblir svårfångade. Här använde vi magnetoencefalografi (MEG) för att undersöka de neurala processer som ligger bakom stresseffekter påemotionell minnesbildningmed hög temporal och rumslig upplösning och ett särskilt fokus på theta-oscillationer som tidigare var inblandade i mnemonisk bindning. Friska deltagare(n=53) genomgick en stress- eller kontrollprocedur innan de kodade känslomässigt neutrala och negativa bilder, medan MEG spelades in. Minnet för bilderna undersöktes i ett igenkänningstest 24 timmar efter kodning. I detta igenkänningstest modulerade inte stress den känslomässiga minnesförbättringen utan ledde till betydligt högre tilltro tillminneför negativa jämfört med neutrala stimuli. Våra neurala data visade att stress ökademinnesrelaterad thetaoscillationer specifikt i mediala temporala och ocdpitoparietala regioner. Vidare uppstod denna stressrelaterade ökning av theta-kraften under minnesbildning för känslomässigt negativa men inte för neutrala stimuli. Dessa fynd indikerar att akut stress kan förstärka, i den mediala temporalloben, svängningar med en frekvens som är idealisk för att binda elementen i en pågående emotionell episod, vilket kan representera en mekanism för att underlätta lagringen av känslomässigt framträdande händelser som inträffade i ett stressigt möte.

1. Introduktion

Stress har en stor inverkan på vårt minne. Forskning under de senaste decennierna har visat att stress runt tidpunkten för kodning kan öka minnesbildningen medan stress före retentionstestning försämrar minneshämtning (Schwabe et al., 2012; Roozendaal och McGaugh, 2011; Jo¨els et al., 2011; De Quervain et al., 1998). Intressant nog verkar både de förstärkande effekterna av stress på minnesbildning och de skadliga effekterna på minneshämtning vara mest uttalade för känslomässigt upphetsande information (Shields et al., 2017; Buchanan et al., 2006; Cahill et al., 2003). I synnerhet kan den förbättrade (emotionella) minnesbildningen under stress ha viktiga implikationer för vår förståelse av stressrelaterade psykiska störningar, såsom ångestsyndrom eller posttraumatisk stressyndrom (PTSD; De Quervain et al., 2017; Pitman et al., 2012; Hyman, 2005; Dalgleish och Watts, 1990).

Hendrik Heinbockel a, Conny WEM Quaedflieg a,b, Till R. Schneider c, Andreas K. Engel c, Lars Schwabe a,*

a Institutionen för kognitiv psykologi, Universit¨ i Hamburg, 20146, Hamburg, Tyskland b Institutionen för neuropsykologi och psykofarmakologi, Maastricht University, Maastricht, 6229 ER, Nederländerna c Institutionen för neurofysiologi och patofysiologi, University Medical Center Hamburg-Eppendorf, Hamburg, 20246 , Tyskland

Med tanke på dessa viktiga implikationer, en uppsjö av studier som syftar till att belysa hjärnmekanismerna som är involverade i stressens inverkan på emotionell minnesbildning. Det är välkänt att de hormoner och signalsubstanser som frigörs som svar på en stressande händelse, såsom noradrenalin och glukokortikoider, verkar direkt på hjärnregioner som är kritiska för minnesbildning, såsom prefrontal cortex eller mediala temporalloben, inklusive hippocampus (Qin) et al., 2012; Lovallo et al., 2010; Arnsten, 2009; Pruessner et al., 2008; Kim och Diamond, 2002). Dessutom har noradrenalin föreslagits initiera en storskalig nätverksomstrukturering, vilket resulterar i en partiskhet mot det så kallade "salience-nätverket" (Hermans et al., 2011, 2014), som prioriterar känslomässigt framträdande information och därmed kan främja det känslomässiga minnet. bildning. Övertygande forskning på gnagare ledde vidare till en modell enligt vilken den förbättrade (emotionella) minnesbildningen under stress beror på det interaktiva samspelet mellan noradrenalin och glukokortikoider i den basolaterala delen av amygdala, som sedan modulerar minneslagringsprocesser i andra hjärnområden, såsom hippocampus eller dorsala striatum (Roozendaal et al., 2006, 2009; McGaugh och Roozendall, 2002). Även om denna modell från början baserades på studier på gnagare, finns det också bevis från människor i linje med förutsägelserna i denna modell (Van Stegeren, 2008; De Quervain et al., 2007; Buchanan et al., 2006; Cahill et al. 2003).

Klicka för att Cistanche extrahera pulver för minne

Mest mänsklig forskning om processerna bakom minnesbildning under stress använde funktionell magnetisk resonanstomografi (fMRI), som har en utmärkt rumslig men begränsad tidsupplösning. Följaktligen förblir den tidsmässiga bearbetningsdimensionen av mekanismerna genom vilka stress förändrar minnet mindre väl förstådd. Inledande bevis från studier med elektroencefalografi (EEG) visar att stress modulerar händelserelaterade potentialer som är inblandade i minnesbildning (Wirz et al., 2017; Quaedflieg et al., 2013; Wirkner et al., 2013) och åtminstone några av dessa effekter verkade vara specifik för känslomässigt upphetsande material (Weymar et al., 2012). Viktigt är att det också finns initiala bevis som tyder på att stress kan modulera aktiviteten i thetabandet (G¨ partner et al., 2014). Theta-svängningar kan vara av särskilt intresse för stresseffekter på minnet med tanke på deras antagna roll i minnesbildning (Sauseng et al., 2010; Buzs' Aki och Moser, 2013; Nyhus och Curran, 2010). Intressant nog tyder gnagardata på att stress kan påverka theta-aktiviteten specifikt i den mediala temporalloben (Ghosh et al., 2013; Jacinto et al., 2013). EEG-studier på människor saknar denna grad av rumslig upplösning, följaktligen förblir de spatio-temporala korrelaten genom vilka (emotionella) minnen byggs under stress fortfarande svårfångade. Vid denna tidpunkt är det viktigt att notera att neuroavbildningsmetoder, såsom EEG eller MEG, är korrelativa och därför inte tillåter orsaksmässiga slutsatser om sambandet mellan hjärnaktivitet och den studerade kognitiva processen. För att undersöka orsaksrollen för theta-aktivitet i minnet krävs studier som använder hjärnstimuleringstekniker som direkt modulerar theta-aktivitet. Sådana bevis kommer från en nyligen genomförd studie som visar att tACS, men inte skenstimulering, i theta-intervallet (6 HZ) applicerad över den högra fusiforma regionen ökade associativ minnesprestanda (Lang et al., 2019). Dessa resultat indikerar att en ökning av theta-styrkan verkligen kan vara mekaniskt relaterad till minnesprocesser.

I det aktuella experimentet utnyttjade vi magnetoencefalografi (MEG) som möjliggör mätning av neural aktivitet med en hög temporal och rumslig upplösning för att belysa den underliggande neurala signaturen för emotionell minnesbildning kort efter en stressig händelse. med särskilt fokus på potentiella förändringar i medial temporal theta-aktivitet. För detta ändamål genomgick friska deltagare en psykosocial stress eller kontrollprocedur innan de kodade en serie neutrala och känslomässigt upphetsande bilder medan MEG spelades in. Minnet testades i ett igenkänningstest 24 timmar senare. För att undersöka den neurala grunden för (emotionell) minnesbildning efter stress, använde vi en efterföljande minnesanalys som kontrasterar den neurala aktiviteten under kodning av senare ihågkomna och glömda stimuli. Vi förutspådde att akut stress skulle förbättra minnet specifikt för känslomässigt upphetsande händelser och att emotionell minnesbildning under stress skulle vara kopplad till ökad theta-aktivitet i hippocampus.

2. Material och metoder

2.1. Deltagare och experimentell design

Vi rekryterade 67 friska, högerhänta vuxna med normal eller korrigerad till normal syn (35 kvinnor, 32 män; ålder=19–35 år, medelvärde=25.05 år, SD {{10} }.72 år). Uteslutningskriterier kontrollerades i en standardiserad intervju och omfattade en historia av eventuell neurologisk eller psykiatrisk sjukdom, rökning, drogmissbruk, intag av ordinerad medicin, tidigare deltagande i stressprotokollet. Kvinnor inkluderades endast om de inte använde hormonellt preventivmedel och inte testades under menstruationen eftersom dessa faktorer kan påverka den endokrina stressresponsen (Kudielka och Kirschbaum, 2005). Deltagarna ombads att inte dricka kaffe eller andra koffeinhaltiga drycker och att inte träna på dagen för experimentet. Dessutom uppmanades de att inte äta eller dricka något förutom vatten 2 timmar före experimentet. Deltagarna tilldelades pseudo-slumpmässigt till stress- eller kontrollgruppen för att uppnå ett jämförbart antal män och kvinnor per grupp. Alla deltagare gav skriftligt informerat samtycke och fick ekonomisk ersättning för deltagande. Studieprotokollet godkändes av den lokala etiska kommittén vid fakulteten för psykologi och mänskliga rörelsevetenskaper vid Universität Hamburg.

Fourteen participants were excluded from analyses due to excessive head movement during MEG (mean displacement >20 mm, n =3), som inte dyker upp dag 2 (n= 4) eller tekniska problem (n =7), vilket ger ett slutprov på 53 deltagare (27 män och 26 kvinnor, ålder 19-35, medelvärde=24.6,SD =3.74, ingen åldersskillnad mellan grupper,t2=0.675,p=.502 ,d=0.085). En a priori effektberäkning med G*Power (Faul et al, 2007) indikerade att en provstorlek på N=46 krävs för att detektera agroup× valensinteraktionseffekt med storleken f=0.25 ( a=0.05;1-f=0.90).

2.2. experimentell procedur

Testningen utfördes under två på varandra följande dagar, med ett intervall på cirka 24 timmar: Dag 1 inkluderade den experimentella stressinduktionen och en bildkodningsuppgift i MEG följt av en icke-relaterad uppgift som rapporteras någon annanstans (Ouaedflieg et al, 2020). , denna uppgift involverade ett tänk/inte-tänk-paradigm (Anderson och Green, 2001), där deltagarna ombads lära sig och därefter återkalla ord-ansikte-par, som skilde sig från de stimulusmaterial som användes i kodningsuppgiften och inte inkluderade en känslomässig komponent, vilket gör störningar (Lechner et al, 1999) eller beteendemässiga taggningseffekter (Vishnoi et al, 2016) ganska osannolika. Dag 2 inkluderade igenkänningsminnestestet. Dessutom förvärvades en strukturell MRI-bild från alla deltagare i en separat session. För att kontrollera dygnsrytmen för stresshormonet kortisol skedde alla tester på eftermiddagen och tidigt på kvällen. För att kontrollera potentiella gruppskillnader i depressivt humör och ångest, genomförde deltagarna Beck Depression Inventory (BDI; Beck et al, 1961) och State-Trait Anxiety Inventory (STAI; Spielberger, 1983) före experimentet

2.2.1.Experimentell dag 1:sress- och kontrollmanipulation

För att framkalla akut psykosocial stress exponerades deltagare i stresstillståndet för Trier Social Stress Test (TSST; Krs Baum et al, 1993), ett standardiserat paradigm inom experimentell stressforskning. Deltagarna ombads först att ange den önskade tjänsten och efter en 3-min förberedelseperiod ombads de att hålla ett 5-min fritt tal om deras kvalifikationer för det önskade jobbet. Därefter var deltagarna tvungna att utföra en 5-min. huvudräkningsuppgift (räknade bakåt från 2043 i steg om 17). Båda uppgifterna utfördes inför en panel av två icke-förstärkande kommittémedlemmar (1 man, 1 kvinna), klädda i vita labbrockar. Panelen introducerades som experter på beteendeanalys och skulle agera ganska kallt, icke-förstärkande och inte svara på frågor från deltagarna. Dessutom filmades deltagarna under TSST, och inspelningen visades på en TV-skärm placerad bakom TSST-panelen.

I kontrolltillståndet ägnade deltagarna sig åt två uppgifter av samma varaktighet. Den första uppgiften inkluderade ett fritt tal om den senaste boken de läste, en film de såg eller ett semestermål de åkte till. I den andra uppgiften räknade deltagarna framåt i steg om 15. Viktigt är att det inte fanns någon panel närvarande och ingen videoinspelningar gjordes.

För att bedöma den framgångsrika stressinduktionen tog vi subjektiva betyg, blodtryck, hjärtfrekvens och salivprover vid flera tidpunkter före och efter den experimentella manipulationen. Vi mätte humörförändringar med hjälp av negativ påverkan under skalan för tillståndets positiva och negativa påverkan (PANAS; Watson et al, 1988). Dessutom mättes deltagarnas bedömning av stress, obehag och svårighet med den experimentella manipulationen på en visuell analog(VAS)skala från 0 (inte alls) till 100(extremt) direkt efter den experimentella manipulationen. Blodtryck och hjärtfrekvens (armmanschett; Omron Healthcare Europe BV) mättes vid baslinjen, före, under och omedelbart efter den experimentella manipulationen och när deltagarna lämnade MEG (dvs.-25,{{4} }, plus 10, plus 15, plus 90 min i förhållande till TSST-debut). Salivprover erhölls, före och omedelbart efter den experimentella manipulationen, före kodningsuppgiften, efter kodningsuppgiften samt i slutet av dag 1 (dvs. -1, plus 15, plus 30, 470, plus 105 min i förhållande till början av den experimentella manipulationen). I slutet av datainsamlingen analyserades kortisol från salivprover med en luminescensanalys (IBL International, Hamburg, Tyskland).

2.2.2. Experimentell dag 1: bildkodningsuppgift

Stimulansmaterial för minnesuppgifterna bestod av 300 känslomässiga negativ och 300 känslomässigt neutrala bilder tagna från International Affective Picture System (IAPS; Lang och Bradley, 2007). Etthundrafemtio bilder av varje valens användes som stimuli under kodning på dag 1, de återstående 300 bilderna (150 negativ, 150 neutrala) användes för igenkänningstestet på dag 2, som representerade nya objekt.

Cirka 20 minuter efter den experimentella manipulationen utförde deltagarna bildkodningsuppgiften i MEG. I denna uppgift presenterades 150 neutrala och 150 negativa bilder i pseudorandomiserad ordning (högst tre känslomässiga eller neutrala bilder i rad) på en datorskärm med MatLab (version R201Zb; The MathWorks). Varje bild presenterades i 2 s mitt på skärmen. Efteråt dök en skala upp på den nedre delen av skärmen som bad deltagarna att betygsätta intensiteten (1-4: ankare: 1=inte intensiv alls.4= väldigt intensiv) för den presenterade bilden. Mellan stimuli presenterades ett fixeringskors för ett slumpmässigt intervall mellan 2 och 3 s. Deltagarna instruerades att memorera alla presenterade bilder. Denna kodningssession tog cirka 30 minuter.

2.2.3. Experimentell dag 2:igenkänningstest

För att kontrollera potentiella gruppskillnader i stressnivåer före minnestestet, mättes blodtryck och hjärtfrekvens, och ytterligare ett salivprov samlades in i början av dag 2. För att bedöma minnesprestanda för bilderna som kodades på dag 1, en igenkänning test programmerat i MatLab (version R2017b; The MathWorks) presenterades på en datorskärm. Detta igenkänningstest inkluderade de 300 bilderna som kodades på dag 1 samt 300 nya bilder. Gamla och nya bilder presenterades återigen i pseudorandomiserad ordning (högst tre nya eller gamla bilder i rad). Varje objekt presenterades i 4 s, och deltagarna instruerades att ange om bilden presenterades dag 1 ('gammal) eller inte ('ny') via knapptryckning. Om en bild klassificerades som "gammal", ombads deltagarna vidare att bedöma tillförlitligheten i deras beslut (1-4; ankare:1=mycket osäker, 4=mycket säker; Yonelinas et al, 2005). Varje försök följdes av ett fixeringskors på 2 s.

2.3 Statistiska analyser

För att testa den framgångsrika stressinduktionen analyserades data om subjektiva betyg, vitala tecken och salivkortisol med 2 x 2 upprepade mätningar ANOVAs (typ II) med faktorgruppen mellan individer (stress/kontroll) och inom-subjektsfaktortiden . Under kodningsuppgiften dag 1 bedömde deltagarna intensiteten på de presenterade bilderna. Vi testade potentiella skillnader i den uttryckta intensiteten med hjälp av en 2×2 upprepad ANOVA (Typ II) med faktorgruppen mellan individer (stress/kontroll) och faktorvalensen inom ämnet (negativ neutral). För att analysera prestandan i igenkänningsuppgiften, beräknade vi träffar och falska larm samt känslighetsindexets primtal, baserat på signaldetekteringsteori (Wickens, 2002), separat för stimuli av neutral och negativ valens. Var och en av dessa mått analyserades med 2 × 2 upprepade mätningar ANOVA (typ I) med faktorgruppen mellan individer (stress/kontroll och faktorvalensen inom ämnet (negativ/neutral). Dessutom testade vi potentiella skillnadsreferenser i erkännande förtroende med en 2×2 upprepad ANOVA (Typ I) inklusive faktorgruppen mellan individer (stress/kontroll och faktorvalensen inom individen (negativ/neutral). I en ytterligare explorativ analys av potentiella könsskillnader , lade vi till faktorn kön (man ys, kvinna) till denna modell. För att relatera minnesprestanda, minnesförtroende och thetastyrka till subjektiva och objektiva stressparametrar, användes Pearson-korrelationer med hjälp av förändringar i kortisol, systoliskt blodtryck och poäng av den negativa PANAS-skalan (före-till post-stress). Kortisolvärden log-transformerades, och arean-under-kurvan-ökningen från förstress till topp (plus 30 minuter i förhållande till TSST-debut) användes. För systolisk blodtryck, den absoluta växlingen mellan förspänning och topp (under TSST) användes. För att motverka problemet med multipla jämförelser tillämpades holmkorrektion (Holm, 1979. Följaktligen redovisas korrigerade p-värden.

Alla dataanalyser utfördes med R version 3.3.6 (R Core Team, 2017). Alla rapporterade p-värden är tvåsidiga och Greenhouse-Geisser-korrigering tillämpades vid behov. Signifikanta ANOVA-resultat följdes upp med lämpliga post-hoc-tester. Innan inferensstatistiska procedurer kontrollerades data för normalfördelning (Shapiro-Wilk-test), varianshomogenitet (Levene-Test) såväl som extremvärden.

2.4. Strukturell MRT-insamling

MRT-mätningar erhölls på en 3 T Siemens Magnetom Prisma-skanner, utrustad med en 32-kanalhuvudspole. En högupplöst T1-viktad anatomisk bild (voxelstorlek=1 × 1 × 1 mm) erhölls för senare källanalys av MEG-data.

2.5. MEG-datainsamling

MEG förvärvades med en hastighet av 1200 Hz, med ett 275-kanalsystem med helhuvud (Omega 2000, CTF Systems Inc.), inrymt i ett elektriskt och magnetiskt avskärmat rum. Ytterligare Ag/AgCl-elektroder applicerades för att mäta horisontella och vertikala elektrookulogram (EOG) och elektrokardiogram (EKG). Huvudpositionen i förhållande till MEG-sensorer övervakades online under hela inspelningen och korrigerades så snart rörelsen översteg 5 mm med hjälp av tre referenspunkter (nasion, vänster och höger yttre hörselgång).

2.6. MEG databehandling

Alla analyser av MEG-data utfördes i MatLab (version R2017b; The MathWorks) med antingen skräddarsydda skript eller funktioner från FieldTrip-verktygslådan (Oostenveld et al.2011).

2.6.1.Förbehandling

Data importerades till MatLab och filtrerades mellan 0.5 och 120 Hz (MEN Filter, Lågpassfilter 4:e ordningen, högpassfilter 3:e ordningen) och filtrerades specifikt för linjebrus med bandstoppfilter för relevanta frekvensintervall(49.5-50.5 Hz,99.5-100.5 Hz). Signaler omsamplades därefter till 400 Hz. Rådata delades sedan in i 6 s epoker (-2 till plus 4 s i förhållande till stimulansstart). Alla epoker förnekades ytterligare baserat på den genomsnittliga signalen från hela rättegången. För att ta bort artefakter relaterade till SQUIDjumps, muskelartefakter eller externt brus, använde vi halvautomatisk detektion baserat på fördefinierade trösklar (Quaedflieg et al, 2020). Efter denna procedur behölls i genomsnitt 85 procent av alla försök (SD=10 procent ) i varje datauppsättning. I nästa steg beräknade vi en utökad infomax-oberoende komponentanalys med hjälp av 'runica'-kommandot (ICA, stoppkriterium: viktförändring<10~') to="" identify="" and="" reject="" components="" related="" to="" eye-blinks="" or="" heart-beat.="" these="" components="" were="" identified="" by="" visual="" inspection="" of="" time="" courses="" and="" corresponding="" brain="" topographies.="" on="" average="" 5(±sd:1.6;="" range="" 2-10)="" components="" reflecting="" either="" cardiac="" or="" electro-ocular="" activity="" were="" removed="" before="" back-projecting="" the="" signals="" into="" 2="">

2.6.2.Frekvensanalys

Spektral nedbrytning av MEG-data utfördes med hjälp av glidande Hanning-fönster ({{0}} Hz,1-Hz-steg, femcykelfönster, intervall:-2 till 4 s i förhållande till stimulansstart ). De enstaka försöken log-transformerades (Grandchamp och Delorme, 2011; Smulders et al, 2018) och baslinjekorrigerades (absolut baslinjekorrigering-1 till 0 s i förhållande till stimulansstart). De spektrala data beräknades sedan i medeltal per stimulustyp (negativ och neutral valens; ihågkommen och inte ihågkommen) över deltagare i experiment- respektive kontrollgruppen.

2.6.3. Själsanalys

Lokalisering av frekvensspecifik källaktivitet utfördes med dynamisk avbildning av koherenta källor (DICS; Gross et al, 2001) strålformningsteknik med användning av alla 275 sensorer (magnetometer och gradiometer). Volymledningsmodeller skapades med en enkelskals volymledaremodell (Nolte, 2003), baserad på den T1-vägda strukturella magnetiska resonansbilden (MRI; Siemens Mag-netom Prisma) från varje deltagare. För tre deltagare fanns ingen T1 MR-bild tillgänglig, och följaktligen användes standardmall MNI 152 för hjärnan. Individuella MEG-sensorpositioner anpassades till MR-bilderna baserat på tre referenser (vänster och höger akustisk meatus, nasion) med hjälp av stel kroppstransformation. Segmentering av hjärnvävnad utfördes med hjälp av programvaran SPM12. Huvudmodeller härleddes från individuella MR-bilder med användning av en volymledare med ett skal (Nolte, 2003). Ett mallnät med källpositioner användes (6 mm avstånd). Därefter beräknades blyfältsmatriser för varje deltagare med användning av de individuella MEG-sensorpositionerna anpassade till den individuella huvudmodellen och källrutnätet. Bruttospektrala densitetsmatriser för MEG-data beräknades för tidsfönstret och frekvensen, vilket avslöjade en signifikant skillnad i frekvensdata. Reguleringsparametern sattes till 入=0.05. Gemensamma rumsliga filter beräknades genom att medelvärdesbilda de tvärspektrala densitetsmatriserna över alla stimulustyper och förhållanden. Effektuppskattningar i varje källa uppskattades genom att multiplicera de vanliga filtren med den tvärspektrala densitetsmatrisen för varje stimulustyp.

2.6.4. MEG-analys

Alla följande statistiska analyser av MEG-data centrerades kring spektral- och källeffektskillnader under omedelbar kodning (0-1 s). Kontrastspecifika effekter på helhjärnssensorn och källnivån testades med klusterbaserade permutationstester (10.000 permutationer för att korrigera för flera jämförelser; Maris och Oostenveld, 2007). Detta tillvägagångssätt gör det möjligt att testa statistiska skillnader i storskaliga datamängder utan behov av tidigare antaganden om placeringen av effekter samtidigt som man kontrollerar för flera jämförelser. Proverna klustrades till en nivå av =0.05. Kluster med ett Monte Carlo-värde på.05 och mindre rapporteras som signifikanta. Innan de statistiska testerna på källnivå delade vi hjärnutrymmet med en anatomisk mask (AAL; Tzour-io-Mazoer et al, 2002) för att minska beräkningsansträngningen och öka tolkningsbarheten.

I ett första steg jämförde vi spektrala effektskillnader mellan negativa och neutrala försök oberoende av grupp- och minnesprestanda i theta-frekvensområdet (4-7 Hz) med hjälp av ett beroende sampelklusterbaserat permutations-t-test. På så sätt kunde vi identifiera de exakta tidsfönstren för var en signifikant skillnad mellan de båda stimuluskategorierna var närvarande, och kunde samtidigt undersöka den distinkta rollen av theta-svängningar under emotionell minnesbildning (Hsieh och Ranganath, 2014; Lega et al., 2012 ). Därefter projicerades datafönster som motsvarar signifikanta frekvenskluster till källnivån och medelvärdesberäknade över intressanta regioner med hjälp av AAL-atlasen. Källdata jämfördes sedan med beroende klusterbaserade permutations-t-tester.

I nästa steg utförde vi en efterföljande minnesanalys för att relatera den neurala signaturen för bildkodning på dag 1 till den faktiska minnesprestandan på dag 2. Vi delade därför upp data från dag 2-igenkänningsuppgiften för valens, och om bilder identifierades korrekt eller inte. MEG-data delades därefter upp i enlighet med detta för att organisera MEG-data för varje deltagare i följande kategorier: Negativt ihågkommen, Negativt glömd, Neutralminnes och Neutral glömd. Eftersom den initiala analysen avslöjade en signifikant skillnad i spektral theta-styrka mellan negativa och neutrala försök, fokuserade ytterligare analyser också främst på theta-frekvensområdet (4-7 Hz). Vi subtraherade theta-kraften av glömda prövningar från prövningar som minns för att behålla hjärnaktiviteten i samband med att komma ihåg. Därefter utökade vi analysen genom att lägga till faktorgruppen (stress vs kontroll, och sedan jämförde vi spektrala effektskillnader för negativa (kom ihåg-glömda) och neutrala (kom ihåg-glömda) försök separat mellan stress- och kontrollgrupper. Oberoende urvalsklusterbaserade permutationstester beräknades för att hitta det exakta tidsfönstret där en signifikant skillnad mellan de båda stimuluskategorierna fanns. Datafönster motsvarande signifikanta frekvenskluster projicerades till källnivån och medelvärdesberäknade över intressanta regioner med hjälp av AAL-atlasen. Därefter jämfördes källdata med klusterbaserade permutations-t-tester på källnivå.

3. Resultat

3.1. Framgångsrik stressinduktion

Kort före bildkodningen i MEG på dag 1 genomgick deltagarna antingen TSST (n =28) eller en icke-stressande kontrollmanipulation (n=25). Signifikanta ökningar av subjektiva stressvärden, blodtryck och spottisol bekräftade den framgångsrika stressinduktionen genom TSST. Deltagarna i stresskonditionen upplevde den experimentella manipulationen som betydligt mer stressande (tes1=-6.893,p<.001,d=1.896), unpleasant="" (ts1)=""><.001,d=1.726), and="" difficult="" (tu)=""><.001,d =="" 2.883)than="" par-ticipants="" in="" the="" control="" condition="" (table="" 2).="" negative="" mood="" state,="" as="" measured="" with="" the="" negative="" affect="" subscale="" of="" the="" panas,="" increased="" significantly="" in="" response="" to="" the="" tsstbut="" not="" after="" the="" control="" manipu-lation(time="" ×group="" interaction:="" f7)=""><.001,'.=.203;table 1).="" post-hoc="" tests="" revealed="" significantly="" higher="" negative="" affect="" ratings="" in="" the="" stress="" group="" compared="" to="" the="" contral="" group="" after="" the="" experimental="" manipulation(t()=""><.001,d =1.597),="" whereas="" groups="" did="" not="" differ="" in="" their="" negative="" affect="" score="" at="" baseline="" (t(⑤1)="-1.779,p=.081,d">

Systoliskt och diastoliskt blodtryck ökade signifikant i stressgruppen jämfört med kontroller, vilket återspeglas i en signifikant tids ×gruppinteraktion (systoliskt: Fa1s)=19.68,p<.001, tp=""><.001,7p=.151;fig.1a and="" b)).post-hoc="" tests="" revealed="" that="" participants="" exposed="" to="" the="" tsst="" had="" significantly="" higher="" blood="" pressure="" than="" participants="" in="" the="" control="" group="" during="" the="" experimental="" manipulation="" (systolic:="" true)=""><.001, d="1.379;" diastolic:="" t(51)="−" 3.801,="" p="" <="" .001,="" d="1.046)" and="" directly="" after="" the="" experimental="" manipulation="" (systolic:="" t(51)="−" 3.603,="" p="" <="" .001,="" d="0.991;" diastolic:="" t(51)="−" 3.239,="" p=".002," d="0.891)," whereas="" groups="" did="" not="" at="" baseline="" (systolic:="" t(51)="−" 0.921,="" p=".361," d="0.253;" diastolic:="" t(51)="−" 0.841,="" p=".404," d="0.231)." furthermore,="" there="" was="" a="" significant="" time="" ×="" group="" interaction="" for="" heart="" rate="" (f(4,182)="5.89," p=".001," ƞ2="" p=".105;" fig.="" 1c).="" post="" hoc="" tests="" indicated="" that="" the="" heart="" rate="" increased="" significantly="" from="" baseline="" to="" post-treatment="" in="" the="" stress="" group="" (t(27)="3.357," p=".002," d="0.597)," whereas="" there="" was="" no="" such="" increase="" in="" control="" participants="" (t(24)="−" 0.911,="" p=".371," d="0.102).">

Slutligen ökade salivkortisol som svar på TSST men inte efter kontrollproceduren (tid × gruppinteraktion: F(2,96)=10.67, p < .001,="" ƞ2="" p=".179" fig.="" id).="" stressgruppen="" hade="" signifikant="" högre="" kortisolkoncentrationer="" än="" kontrollerna="" omedelbart="" innan="" kodningsuppgiften="" startade="" (dvs.="" 20="" minuter="" efter="" tsst-debut:="" t(51)="−" 3.046,="" p=".004," d="" {{16="" }}.838).="" grupperna="" skilde="" sig="" inte="" i="" kortisolkoncentrationer="" före="" den="" experimentella="" manipulatian(tosu)="0.250,p=.803,d=0.068)," omedelbart="" efter="" den="" experimentella="" manipulationen(ts1)="" )="-1.900,p=.063,d=0.522),och" 55="" minuter="" efter="" den="" experimentella="" manipulationen(tus="-1.482.D{{35}" }.d="">

3.2 Känslomässig minnesförbättring

För att bedöma stressrelaterade förändringar i det känslomässiga minnet och dess neurala underlag kodade deltagarna 150 neutrala och 15{{10}} negativa föremål i MEG-skannern. På dag 1, under bildkodningsuppgiften, ombads deltagarna att bedöma intensiteten för varje presenterad stimulans. Som väntat upplevdes negativa bilder som betydligt mer intensiva (stress:2,13±0.36, kontroll: 2.24±0.43) än neutrala bilder (stress; 0.42 ± 0.26, kontroll: 0.37 ± 0.20; huvudeffekt:Fus0)= 1389.35,p<.001,tp=.965).importantly, the="" stress="" and="" control="" groups="" did="" not="" differ="" in="" the="" emotional="" intensity="" ratings="" (all="" main="" and="" interaction="" effects="" including="" the="" factor="" group:="" all=""><1.10, all="" p="">.313, alla n2p<>

Cirka 24 timmar efter kodning återvände deltagarna till labbet för ett överraskningstest. Viktigt är att grupperna inte skiljde sig åt i negativa affektnivåer, autonoma mätningar eller salivkortisol före detta minnestest (allt).<1.613, allp="">.112, alla d<0.440; table2).="" overall,="" participants="" recognized="" 68.25="" percent="" of="" the="" pictures="" encoded="" on="" day="" 1="" correctly="" as="" 'old'(hits),="" whereas="" only="" 10.25="" percent="" of="" the="" new="" pictures="" were="" classified="" as="" old(false="" alarms),="" thus="" indicating="" very="" good="" memory="" performance.="" accordingly,="" the="" signal="" detection="" theory-based="" sensitivity="" measure="" prime="" yielded="" on="" average="" a="" high="" score="" of="">

Minnet var totalt sett betydligt bättre för negativa än för neutrala föremål. som återspeglas i en ökad träfffrekvens (huvudeffektvalens Fa45 =87.82,s<.001,n2.=.661;fig.2a)and a="" significantly="" higher="" dprime="" (main="" effect="" valenrce:fa.49="10.24,p=.002," 7p=".176;Fig.">

även om frekvensen för falsklarm också var förhöjd för negativ jämfört med neutrala föremål (huvudeffektvalens: F(1,45)=36.95 p < .001,="" ƞ2="" p="" {="" {6}}="" .451;="" fig.="" 2b).="" resultat="" från="" 2="" ×="" 2="" anova="" indikerade="" att="" stress-="" och="" kontrollgrupperna="" inte="" skiljde="" sig="" signifikant="" i="" igenkänningsminnesprestanda="" uttryckt="" som="" dprime="" (alla="" huvud-="" och="" interaktionseffekter="" inklusive="" faktorgruppen:="" alla="" f="">< 0,50,="" alla="" p=""> 0,485, alla Ƞ2 p < .010;="" för="" träffar="" och="" falska="" larm:="" alla="" f="">< 3.52,="" alla="" p=""> .067, alla Ƞ2 p < .073).="" slutligen="" jämförde="" vi="" de="" relativa="" skillnaderna="" i="" igenkänningsprestanda="" mellan="" negativa="" och="" neutrala="" stimuli="" inom="" varje="" grupp.="" resultat="" från="" parade="" t-tester="" visade="" en="" signifikant="" ökad="" träfffrekvens="" för="" känslomässiga="" objekt="" jämfört="" med="" neutrala="" föremål="" (stress:="" t(24)="8.022," p="">< .001,="" d="1.210;" kontroll:="" t(="" 21)="5.621," p="">< .001,="" d="1.147)" och="" fler="" falsklarm="" för="" negativa="" jämfört="" med="" neutrala="" stimuli="" i="" båda="" grupperna="" (stress:="" t(23)="4." 187,="" p="">< .001,="" d="0.442;" kontroll:="" t(22)="4.419," p="">< .001,="" d="0.593)." för="" känslighetsparametern="" dprime="" visade="" endast="" stressgruppen="" en="" signifikant="" högre="" prestanda="" för="" negativa="" jämfört="" med="" neutrala="" stimuli="" (t(25)="2.590," p=".015," d="0." 331),="" medan="" denna="" skillnad="" inte="" var="" signifikant="" i="" kontrollgruppen="" (t(23)="1.953," p=".063," d="0.247)." denna="" skillnad="" måste="" dock="" tolkas="" med="" stor="" försiktighet="" med="" tanke="" på="" de="" icke-signifikanta="" interaktionseffekterna="" som="" rapporterats="" ovan.="" explorativa="" analyser="" av="" korrelationerna="" mellan="" minnesprestanda="" (träffar,="" falsklarm,="" dprime)="" med="" förändringar="" i="" kortisol="" (auci),="" systoliskt="" blodtryck="" (topp-baslinje)="" och="" negativ="" panas-skala="" (post-pre)="" avslöjade="" inte="" ett="" signifikant="" samband="" (="" alla="" r="">< 0,359,="" alla="" pkorrigerade=""> 0,160).

Om deltagarna klassificerade en bild som "gammal", var de dessutom tvungna att ange att deras beslut var förtroende. Totalt sett var deltagarna mycket säkra på sina val, vilket återspeglas av ett genomsnittligt konfidensbetyg på 3,52 (±0.21). Negativa bilder mindes överlag med högre tillförsikt än neutrala bilder (huvudeffekt emotionalitet: F(1,46)=8.49, p < .006,="" ƞ2="" p=".156)." intressant="" nog,="" medan="" konfidensbetygen="" var="" jämförbara="" för="" neutrala="" och="" negativa="" poster="" i="" kontroller="" (t(20)="0.233," p=".818," d="0.034)," deltagare="" i="" stressgruppen="" kände="" igen="" negativa="" poster="" med="" signifikant="" högre="" konfidens="" än="" neutrala="" poster="" (t(26)="4.552," p="">< .001,="" d="0.455;" grupp="" ×="" valensinteraktion:="" f(1,46)="6.39," p=".015," ƞ2="" p=".122;" huvudeffektgrupp:="" f(1,46)="0.99," p="">< .236,="" ƞ2="" p=".021;" fig.="">

3.3 Explorativa analyser av könsskillnader

Även om den aktuella studien inte fokuserade på potentiella könsskillnader och därför inte var tillräckligt kraftfull för att upptäcka sådana effekter, körde vi en explorativ analys som testade potentiella skillnader i påverkan av stress på känslomässigt minne hos män och kvinnor. Medan sensitivitetsparametern prime indikerade en övergripande ökning av minnesprestanda hos kvinnor jämfört med män (huvudeffektkön: Fu.46)=10.774,p=.002, .{ {5}}.190;t0)=4.205,s<.001,d=0.854), participants="" did="" not="" modulate="" the="" influence="" of="" stress="" on="" memory="" for="" neutral="" and="" negative="" events,="" neither="" for="" prime="" nor="" for="" hits,="" false="" alarms="" or="" confidence="" (group="" ×valence="" ×sex="" interactions:="" all="" f="" <="" 1.576,="" all="">.211, alla np<.033), thus="" suggesting="" that="" the="" impact="" of="" stress="" on="" emotional="" memory="" formation="" did="" not="" differ="" between="" men="" and="">

3.4. Stress ökar theta-kraften i mediala temporala och occipital-parietala regioner under emotionell minnesbildning

I nästa steg frågade vi om stress påverkade de neurala processer genom vilka känslomässiga minnen bildas. I ett första steg analyserade vi spektraleffekt associerad med kodningen av negativa och neutrala stimuli på sensornivå, kontrasterande sensornivå theta-effekt (4-7 Hz) under negativa och neutrala försök. Det klusterbaserade permutations-t-testet avslöjade ett positivt kluster av sensorer, där theta-effekten ökade signifikant negativt i förhållande till neutrala stimuli. Från

{{0}} till 0,9 s efter stimulansstart ökade theta-kraften i frontalsensorer (p= .001; ci-område=0.001;std<0.001;fig. 3a).following="" source="" analysis,="" spectral="" data="" were="" averaged="" over="" rois="" of="" the="" aal="" atlas="" and="" the="" subsequent="" cluster-based="" permutation="" t-tests="" on="" roi="" level="" revealed="" that="" the="" observed="" theta="" power="" difference="" related="" to="" the="" encoding="" of="" negative="" vs.="" neutral="" pictures="" originated="" from="" a="" cluster="" centered="" around="" frontal="" and="" temporoparietal="" brain="" regions="" (p=""><,001: ci-range=""><0.001; std=""><0.001; fig.="" 3b).="" these="" changes="" in="" source-level="" theta="" power="" did="" not="" differ="" between="" the="" stress="" and="" control="" groups="" (no="" cluster-p=""><0.05), suggesting="" that="" these="" changes="" may="" reflect="" general="" mechanisms="" of="" emotional="" processing="" that="" were="" not="" influenced="" by="">

Nästa. vi fokuserade specifikt på nyckelfrågan i vår studie. huruvida stress påverkade mekanismerna för emotionell minnesbildning. För detta ändamål körde vi efterföljande minnesanalyser (dvs. kontrasterade senare ihågkomna och glömda försök) för neutrala och negativa föremål, och undersökte om stress- och kontrollgrupperna skilde sig åt i den neurala grunden för minnesbildning för negativa i förhållande till neutrala stimuli, Cluster- baserade permutationstester på sensornivå avslöjade att theta-effekten ökade signifikant under kodningen av negativa stimuli (kom ihåg-glömt) i stressgruppen jämfört med kontroller (p= .038; ci-range { {5}}.004; std=0.002; Fig. 4A och B; se kompletterande Fig. S1 för en separat skildring av stressade och kontrolldeltagare) från 0 till 0,9 s i förhållande till stimulans början. Uppföljande källanalyser med klusterbaserade permutationstester på ROI-nivå visade att den observerade theta-kraftskillnaden härrörde från ett kluster av den mediala temporalloben och occipito-parietalregionerna Q= .026; ci-intervall =0.003, std =0.002; Fg. 4C).

Medan stress påverkade theta-aktivitet relaterad till emotionell minnesbildning i occipito-parietal och medial-temporala regioner. theta-kraften involverad i minnet av neutrala stimuli skilde sig inte mellan grupperna (sense-nivå; inget kluster-D<,05). even="" when="" a="" more="" lenient="" threshold="" was="" used="" (a="0.1)," there="" was="" no="" group="" difference="" in="" theta="" activity="" associated="" with="" the="" encoding="" of="" neutral="" stimuli.="" explorative="" analyses="" of="" the="" correlations="" of="" theta="" activity="" with="" changes="" in="" cortisol="" (auci),="" systolic="" blood="" pressure="" (peak="" baseline),="" and="" negative="" panas="" scale="" (post-pre)did="" not="" reveal="" significant="" direct="" associations="" (all=""><.447, all="" p.eced="">0.156).

3.5. Epbratve analyserar i ytterligare frekvensband

Förutom vår huvudanalys med fokus på stressinducerade förändringar i theta-svängningar relaterade till emotionell minnesbildning, utförde vi utforskande analyser i alfa(8-12Hz) och beta (13-30 Hz)-banden. I alfabandet kunde en signifikant sensorstövare hittas, vilket återspeglar en minskning i alfaaktivitet för negativa jämfört med neutrala stimuli, från 0.6 till 1s efter stimulansstart (p=.031; d-intervall=0.065; std=0.033). Det efterföljande klusterbaserade permutationstestet på källnivå avslöjade dock inte ett signifikant kluster av alfaaktivitet (ingen kluster-p<.05). in="" the="" beta="" band.="" a="" significant="" cluster="" of="" sensors="" was="" detected,="" ranging="" from="" 0.6="" to="" 1="" s="" after="" stimulus="" onset.="" hre,="" beta="" power="" was="" significantly="" decreased="" for="" negative="" compared="" to="" neutral="" stimuli="" (p=".015;ci-range" =0.044:="" std="0.023).Source" analysis="" revealed="" that="" the="" observed="" beta="" power="" difference="" associated="" with="" negative="" vs.="" neutral="" pictures="" originated="" from="" a="" wide-spread="" occipito-parietal="" duster="" of="" brain="" regions="" (p=""><.001;ci-range><0.001; std=""><>

För att ytterligare avslöja potentiella stresseffekter på den neurala grunden för emotionell minnesbildning, jämförde vi explorativt den spektrala kraften hos alfa-(8-12 Hz)- och beta- (13-30 Hz)-banden under kodningen av känslomässiga stimuli mellan grupper. Vi jämförde därför återigen efterföljande minnesrelaterad hjärnaktivitet för negativa och neutrala föremål mellan grupper. För negativa försök visade klusterbaserade permutationstester på sensornivå ingen skillnad i alfaeffekt (ingen kluster-p<.05), yet="" a="" non-significant="" trend="" for="" a="" positive="" (stress="" >="" control)="" sensor="" cluster="" in="" the="" beta="" band="" from="" 0.4="" to="" 0.8s="" (p="063;c-range" =="" 0.005:="" std="0.002)." subsequent="" source="" analysis="" did="" however="" not="" reveal="" a="" significant="" cluster="" of="" activity="" (no="" cluster=""><,05). alpha="" and="" beta="" power="" are="" involved="" in="" the="" remembering="" of="" neutral="" stimuli="" did="" also="" not="" differ="" between="" groups="" (sensor-level:="" no="" cluster-p="" <="">

3.6. Kontrollvariabler Vi kontrollerade för potentiella gruppskillnader i depressivt humör samt tillstånds- och egenskapsångest i början av dag 1 (tabell 3). Viktigt är att stress- och kontrollgrupperna inte skilde sig åt i någon av dessa variabler (depressivt humör: t(51)=− 0.345, p=.730 , d=0.095, tillståndsångest: t(51)=− 1.098, p=.277, d=0.302; egenskapsångest: t(51)=− 0,848, p=.399, d=0.233).

4. Diskussion

Stressinducerade förändringar i emotionell minnesbildning är mycket relevanta för många sammanhang, inklusive ögonvittnen (Marr et al., 2021; Sauerland et al., 2016), utbildningsmiljöer (Vogel och Schwabe, 2016) eller stressrelaterade psykiska störningar (De Quervain et al., 2017; Pitman et al., 2012). Ändå är de neurala mekanismerna bakom förändringar i känslomässig minnesbildning under stress ännu inte helt förstådda och i synnerhet de tidsmässiga förändringarna i mnemonisk bearbetning under stress förblev svårfångade. Här använde vi MEG för att studera den neurala grunden för emotionell minnesbildning under stress med hög temporal och rumslig upplösning. På beteendenivån hittade vi ingen signifikant påverkan av stress på den övergripande igenkänningsprestandan men fann att stress ökade känslornas inflytande på minnesförtroendet. Ännu viktigare, våra neurala data avslöjade att stress ökade minnesrelaterad theta-aktivitet i mediala-temporala och occipito-parietala områden specifikt för känslomässigt relevant material.

Thetaaktivitet tros fungera som "lim" i minnesbildning och binda hjärnregioner under minneskodning genom en ökning av oscillerande kraft (Hanslmayr och Staudigl, 2014; Buzs' Aki och Moser, 2013; Nyhus och Curran, 2010). Specifikt består episodiska minnen av flera element som bearbetas i distinkta områden, som måste integreras under minnesbildning (och under senare hämtning). Denna bindning är beroende av den exakta timingen av neural aktivitet, som antas vara orkestrerad genom hippocampus theta-aktivitet (Clouter et al., 2017; Berens och Horner, 2017). Ur ett neurofysiologiskt perspektiv anses thetaoscillationer fungera som en drivkraft i hippocampus neuronal plasticitet, vilket underlättar minnesbildningsprocesser (Jutras et al., 2013; Huerta och Lisman, 1995). Våra resultat visar att akut stress åtföljs av ökad theta-aktivitet under minnesbildning, vilket kan peka på förbättrad bindning av de separata delarna av en episod under stress.

Viktigt är att ökningen av theta-kraften under minnesbildning var specifik för negativa stimuli och specifikt närvarande i mediala temporala regioner och occipito-parietalområden. Detta resultatmönster är generellt i linje med framträdande modeller för minnesbildning under stress, som antar att stress specifikt underlättar bearbetningen av känslomässigt upphetsande, framträdande material som är nära kopplat till noradrenerg aktivering samt rollen av de mediala temporala regionerna, amygdala, och hippocampus i emotionell minnesbildning under stress (Schwabe et al., 2012; Jo¨els et al., 2011; Roozendaal et al., 2009). Dessutom är det specifikt hippocampus theta som har kopplats till mnemonisk bindning (Lega et al., 2012; Tesche och Karhu, 2000). Bortom hippocampus finns det dock också bevis för att känslomässigt upphetsande stimuli leder till ökad occipital aktivitet (Phan et al., 2002; Herrmann et al., 2008), vilket tyder på att känslomässiga stimuli prioriteras redan under tidig visuell bearbetning. Vidare finns det bevis för ett funktionellt samband mellan amygdala och områden involverade i tidig visuell bearbetning (Tamietto, 2012; Amaral et al., 2003) och effekten av emotionella stimuli på visuell cortex-aktivering är nära relaterad till amygdalas svar (Furl et al., 2013; Morris et al., 2001). Den stressrelaterade ökningen av theta-aktivitet i occipital cortex under emotionell minnesbildning kan således ytterligare förbättra prioriteringen av emotionellt framträdande information, såväl som bindningen av visuella representationer som kan vara särskilt relevanta under stressiga hotfulla möten. Förutom den occipitala cortex, ökade minnesrelaterad theta-aktivitet också signifikant i parietalområdena. Parietal theta-aktivitet har oftast varit relaterad till arbetsminne (Riddle et al., 2020; Sauseng et al., 2004) och minneshämtningsprocesser (Jacobs et al., 2006; Hebscher et al., 2019). Således kan den stressrelaterade ökningen av parietal theta representera en mekanism genom vilken känslomässigt framträdande händelser hålls kvar längre i arbetsminnet, vilket kan främja både hanteringen av den pågående situationen och lagringen av den specifika händelsen i långtidsminnet. Sammanfattningsvis kan de stressrelaterade ökningarna av emotionell minnesrelaterad theta-kraft i mediala temporala och occipito-parietala områden som vi observerade här representera en mekanism som underlättar den mnemoniska bindningen av element i en episod inom och över representationsområden. Den förbättrade visuella bearbetningen av framträdande händelser såväl som deras längre tillgänglighet i korttidsminnet kan främja den prioriterade lagringen av känslomässigt upphetsande händelser som upplevs i samband med ett stressigt möte. Även om det finns bevis som tyder på ett orsakssamband mellan theta och minne (Lang et al., 2019), är det vid denna tidpunkt viktigt att notera att MEG-studier är korrelativa till sin natur och att baserat på nuvarande data som sådan slutsatsen att förändringar i theta är en orsaksmekanism som ligger bakom minnesbildning under stress kanske inte är motiverad.

Hur kan stress ha inducerat de observerade ökningarna av minnesrelaterad theta? Thetakraft återspeglar styrkan hos en specifik oscillation av neuronala populationer. I synnerhet tros theta-svängningar vara avgörande för bildandet av aktiva neuronala ensembler och modifiering av synaptiska vikter (Buzs' aki, 2002). Det verkar alltså rimligt att en modifiering av theta-svängningar är direkt kopplad till förändringar i synaptisk plasticitet. Exponering för akut stress utlöser frisättningen av en cocktail av hormoner, peptider och neurotransmittorer, av vilka många utövar en direkt effekt på neuronaktivitet (Jo¨els och Baram, 2009; Kim och Diamond, 2002). Till exempel visar resultat från djurstudier att kortisol utövar en icke-genomisk effekt på neuroner genom att blockera frisättningen av cAMP (Cyclic Adenosine Monophosphate; Vijayan et al., 2010), som spelar en central roll i att förmedla synaptisk överföring (Duman och Nestler) 1999). Således kan stressmediatorer som kortisol ha direkt stimulerat aktiviteten hos neuroner som genererar teta-frekvenssvängningar. På systemnivå, i synnerhet, är samtidig glukokortikoid- och noradrenerg aktivitet känd för att öka amygdalaaktiviteten som sedan modulerar aktiviteten i andra minnesrelaterade regioner såsom hippocampus (Kim et al., 2015; Richter-Levin och Akirav, 2000). Vidare kan stressmediatorer inducera en storskalig nätverksomstrukturering till förmån för ett "salience-nätverk" (Hermans et al., 2011, 2014), inklusive till exempel amygdala som är nära kopplad till andra mediala temporala regioner såväl som till visuella representationsområden (Meier et al., 2021; Wendt et al., 2011; Sabatinelli et al., 2009). Således kan den orkestrerade verkan av en mängd olika stressmediatorer öka aktiviteten i hjärnområden som är specialiserade på emotionell minnesbildning och ytterligare främja kommunikationen via ett specifikt frekvensband (dvs. theta) som verkar vara särskilt väl lämpat för mnemonisk bindning av elementen av ett avsnitt. I linje med tanken att flera stressmediatorer driver neurala och beteendeförändringar efter stress i interaktion, korrelerade enstaka stressmediatorer, såsom kortisol eller autonom aktivitet inte signifikant med förändringar i minnesprestanda, självförtroende eller thetaaktivitet.

Även om våra avbildningsdata visar en signifikant effekt av stress på den rumsliga-temporala neurala grunden för emotionell minnesbildning, är det viktigt att notera att 24 timmars fördröjd igenkänningsprestanda inte skilde sig mellan stress- och kontrollgrupperna. En potentiell förklaring till det senare kan relatera till den övergripande erkännandeprestationen i den här studien. Deltagarnas prestationer var överlag höga, särskilt för känslomässigt negativa bilder, vilket kan ha resulterat i en takeffekt, vilket inte lämnar mycket utrymme för ytterligare stressrelaterad förbättring. Dessutom, i motsats till ett fritt återkallningstest, som involverar en aktiv sökprocess i minnet, kräver igenkänningstest endast en jämförelseprocess, som kan vara mindre känslig för stresseffekter. Åtminstone finns det också flera tidigare studier som inte hittat någon signifikant effekt av stress på igenkänningsminnet (Meier et al., 2020; Hidalgo et al., 2015; Li et al., 2014; Quaedflieg et al., 2013) . Slutligen är de diskreta gammal-nya svaren i igenkänningstestet betydligt mindre finkorniga än våra neurala mätningar och kan därför vara mindre känsliga för stresseffekter. I själva verket, när vi analyserade deltagarnas självförtroendebetyg, vilket gav en mer finkornig analys av minnesprestanda, observerade vi att påverkan av stimulansemotionalitet på minnesförtroende var signifikant högre hos stressade deltagare än hos kontroller. Intressant nog manifesterades denna påverkan av stress i minskat förtroende för neutrala stimuli snarare än i ökat förtroende för minnet för känslomässiga händelser. Detta fynd tyder på en starkare prioritering av minnet baserat på känslomässig framträdande efter stress, vilket generellt är i linje med tidigare fynd som tyder på att stress eller upphetsning inte bara kan förbättra minnet för centrala delar av en episod utan också minska minnet för mer perifer information (Kalbe et al. al., 2020; Kensinger et al., 2007).

Tillsammans ger våra data nya insikter i den neurala grunden genom vilken stress kan påverka känslomässig minnesbildning. Specifikt visar vi att stress åtföljs av en ökning av minnesrelaterad theta-aktivitet i mediala temporala och occipito-parietala områden. Viktigt är att denna effekt specifikt observerades under kodningen av känslomässigt upphetsande. men inte neutral, stimuli. De nuvarande resultaten tyder på att stress förstärker neuronala svängningar som verkar vara idealiska för att binda delar av en episod, i områden som är kända för att spela en framträdande roll i emotionell minnesbildning. Genom denna process kan stress underlätta den långsiktiga lagringen av känslomässigt framträdande händelser kodade i samband med ett stressigt möte, vilket kan vara mycket anpassningsbart för att hantera liknande framtida händelser. men kan också bidra till det smärtsamma minnet för aversiva upplevelser vid störningar som PTSD.