Emotional events are thought to be more strongly encoded and retrieved than neutral events. Prior studies on emotional processing have reported an enhancing effect of emotion on the subjective vividness and accuracy of memories. However, it does seem that emotions have more than just a positive effect on memory. There is also abundant evidence supporting that emotional memories are subject to distortion despite their subjective vividness. To reconcile these conflicting results, we propose that the low-level sensory information close to the bottom-up input and the high-level semantic information of an emotional event are differentially regulated. To test this hypothesis, we performed an event-related functional magnetic resonance imaging (fMRI) experiment. During the scan, cortical activity was monitored while participants perceived or recalled emotional scenes as well as neutral scenes. The participants performed two different post-scan tests: the sentence test, which highlights high-level semantic information, and the image test, which emphasizes low-level visual information. Consistent with the hypothesis, we found that the participants showed better performance for emotional scenes than for neutral scenes in the sentence test, while the opposite tendency was found in the image test. Additionally, the worse performance for low-level visual information suggests the possibility that the representations of the visual cortex are modulated by top-down signals. Based on the fMRI data, we found that the representational similarity (RS) between the primary visual cortex (V1) and the dorsolateral prefrontal cortex (dlPFC) is greater during the encoding of emotional scenes than during the encoding of neutral ones. Furthermore, the RS between V1 and dlPFC reflected the emotional memory strength in the sentence test, but not in the image test. These results suggest that during the encoding of emotional scenes compared to neutral scenes, the representation of the visual cortex is more modulated by top-down signals, leading to better high-level semantic memory but to weaker low-level sensory memory.
감정적인 사건은 그렇지 않은 사건에 비해 더 잘 기억되고 보다 쉽게 떠오른다. 감정에 의해 기억의 주관적인 선명도와 정확도가 증가한다는 선행 연구 결과들이 있다. 그러나 감정이 단순히 기억을 향상시키는 것만은 아니다. 감정적인 기억은 주관적 선명도는 높지만 오히려 왜곡이 되기도 한다는 증거 또한 상당하다. 본 연구에서 우리는 이러한 상충하는 연구 결과들을 설명하기위하여 감정적인 사건에 대한 하위 단계의 감각 정보와 상위 단계의 의미론적 정보가 다르게 조절된다는 가설을 제안하며, 이를 검증하기위해 사건관련 기능자기공명영상 실험을 수행하였다. 피험자가 감정적인 장면과 중성적인 장면을 보거나 떠올리는 동안 대뇌피질 활동을 측정하였고, 스캔 후에는 상위 단계의 의미론적 정보를 묻는 문장 테스트와 하위 단계의 시각 정보를 확인하는 이미지 테스트를 통해 피험자의 각 장면에 대한 세부적 기억을 검사했다. 가설과 같이 문장 테스트에서는 감정적 장면에 대한 성적이 중성적인 장면보다 높았던 반면, 이미지 테스트에서는 반대의 경향이 나타났다. 하위 단계의 시각 정보에 대한 기억 테스트의 점수가 감정적인 장면에서 더 낮게 나타나는 것은 하향식 신호에 의해 시각 피질의 표상이 조정 될 수 있다는 것을 시사한다. 기능자기공명영상 데이터로부터 일차 시각 피질과 배외측 전전두피질의 표상의 유사성이 감정적인 장면의 기억 입력 시에 더 높게 나타나는 것을 확인했다. 또한, 이 두 영역의 표상 유사성은 문장테스트에서의 감정적인 기억의 정확도를 반영하였는데, 이미지 테스트의 결과와는 유의미한 관계가 없었다. 이러한 결과는, 감정적인 장면의 기억 입력 과정에서 시각 피질의 표상이 하향식 신호에 의해 더 많이 조정되며, 이로 인해 상위 단계의 의미론적 정보에 대한 기억이 강화되는 반면 하위 단계의 감각 정보에 대한 기억은 약화된다는 것을 시사한다.
