通常我们在对某一事件进行记忆时，会同时存储当时的情绪反应。带有情绪化场景的记忆，尤其是负面的或恐惧性的情绪会在我们大脑中保存相当长的一段时间，甚至伴随一生，然而，大脑是如何实现这些情绪化记忆的存储过程在科学界一直没有一个明确的答案。近日，发表在《神经科学杂志》上的一篇研究《Higher-order sensory cortex drives basolateral amygdala activity during the recall of remote, but not recently learned fearful memories》指出高级感觉皮层和基底外侧杏仁核之间的交互作用是负面情绪性记忆在大脑中长时间存在的重要因素，而且这种交互作用主要表现为theta频段的同步化活动。
论文的第一作者和通讯作者均来自意大利都灵大学神经科学系。他们的实验对象是成年雄性大鼠（出生后65-80天，体重250-350g）。通过施加条件性的声音刺激（温和的刺激，~2分钟），并在最后1秒时，施加非条件性的高频且高分贝的声音刺激（作为恐惧性的刺激），然后分别记录恐惧性刺激之前（Naive）、恐惧性刺激24小时后以及恐惧性刺激30天后，高级听觉皮层区域Te2和基底外侧杏仁核BLA处局部场电位（local field potential，LFP）与多单元神经活动（multiunit activity，MUA）的数据。并对记忆存储（memory retention）过程中，Te2和BLA处神经电活动的同步性和因果关系进行分析。
在数据处理过程中，作者又分别针对五个不同频段的信号进行了深入分析：δ(0.5-3 Hz)、low-theta (3.01-7 Hz)、high-theta (7.01-12 Hz)、beta1 (12.01-20 Hz)和beta2 (20.01-30 Hz)。下图给出了五个不同频段下三个阶段数据的对比，可以发现与Naive时相比，近期的记忆回忆信号（24 h后）和远期的记忆回忆信号（30 days后）在Theta频段的活动有显著的差别，而在其他频段的活动，无显著的变化。
在解剖上，BLA和Te2区域存在着相互的连接关系，从记录到的LFP信号上可以看出两个区域活动之间存在着类似同步化的放电（如下图）。
进一步的分析发现，对于low-delta频段的信号，BLA和Te2之间的同步化放电程度在远期记忆回忆过程中表现的最为明显，而在Naive期和短期记忆回忆过程中同步化程度较弱。此外，对于其他几个频段的信号，这种同步化程度的差异就没那么明显了。
为了进一步的探索BLA和Te2之间信号传递的方向性是否会对记忆回忆过程产生影响，作者引入了互相关函数（如下图B）。其中，Lag＞0表示信号由Te2传向BLA，反之，则由BLA传向Te2。C图中Lag值的分布主要集中在0值以上，表明大鼠在对远期的记忆回忆过程中，主要是Te2区对BLA区有驱动作用。
最后，通过药理学实验，研究人员进一步分析了Te2区对BLA区的信号输入在大鼠记忆回忆过程中的重要作用。实验中通过加入GABA-A受体的激动剂Muscimol来使Te2区的活动减弱，发现与正常实验条件（Saline为生理盐水）下相比，Te2区的失活会严重影响大鼠对远期恐惧性记忆的回忆能力，与无恐惧性刺激（Unpaired）时的水平近似。
这项研究结果揭示了情绪化记忆，尤其是负面的记忆在大脑中的存储过程和相关区域。指出高级感觉皮层区对基底外侧杏仁核的输入，可能是负面恐惧性记忆在大脑中长期存在的一个重要机制。