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创伤让小鼠做噩梦:恐惧记忆在睡眠中重演

2017-09-13 12:00 佚名 自然—神经科学 阅读 0
核心摘要: 一项发表于《自然—神经科学》的研究发现,当小鼠在清醒时受到惊吓,其大脑的恐惧中心在小鼠睡觉时会被重新激活。美国纽约大学的团队通过记录海马体和杏仁核的活动,揭示了创伤记忆在睡眠中通过海马体-杏仁核协同重放机制被巩固,导致小鼠在梦中重温恐惧经历。这一发现为理解创伤后噩梦的神经基础提供了新视角,并可能对创伤后应激障碍的治疗有启示。

创伤让小鼠做噩梦

人们或许会重温白天受到惊吓的事情。图片来源:Chris Dale/Getty

一项发表于《自然—神经科学》的研究发现,当小鼠在清醒时受到惊吓,其大脑的恐惧中心在小鼠睡觉时会被重新激活。来自美国纽约大学的Gyrgy Buzsáki表示,这或许能解释为何有过受惊吓经历的人通常会在随后做噩梦。该研究揭示了创伤记忆在睡眠中如何被巩固和重演,为理解创伤后应激障碍(PTSD)等疾病提供了新视角。

小鼠将它们经历的心理地图储存在海马体中——大脑中两个弯曲的结构,负责空间记忆和情景记忆。例如,在小鼠围着迷宫奔跑时,不同的地方被海马体中按顺序放电的不同神经元组处理。这种“位置细胞”的序列活动是空间记忆编码的基础。

研究发现,在探索完这样的环境后,当小鼠入睡时,这些放电序列会重新播放,仿佛它们梦见了曾经走过的路径。这一过程被称为记忆重放,被认为使记忆得到巩固,从而便于更长时间保存。最近,科学家在人类身上也首次观察到了该过程,证实了跨物种的普遍性。

Buzsáki团队想知道,此类记忆的重新播放是否不仅包括空间信息,还有关于小鼠在当时感觉如何的信息。为此,他们让小鼠体验了一段不太愉快但没有损伤的经历——在某个路径的特定地点,利用电脑键盘清洁器对着小鼠脸部吹气。这种温和的厌恶性刺激足以诱发恐惧记忆。

正如预想的那样,小鼠学会了害怕那个特定地点。“它们会在吹气的位置减慢速度,然后极快地从那个地方逃走。”Buzsáki的同事Gabrielle Girardeau介绍说。这种行为表明小鼠形成了条件性恐惧,将特定空间线索与负面情绪关联。

除了研究小鼠的海马体,该团队还记录了杏仁核中的活动。杏仁核是大脑中一对邻近的结构,会在人们受到惊吓时变得活跃,是情绪记忆处理的核心脑区。通过同时记录两个脑区的神经活动,研究者能够追踪恐惧记忆的神经回路。

可以确定的是,当小鼠在睡觉时重新播放关于路径的记忆,它们的杏仁核在其心理上重新寻访受惊吓地点时变得更加活跃。这种海马体-杏仁核协同重放机制,使得情绪信息与空间记忆绑定,导致恐惧记忆在睡眠中被强化。来自英国伦敦大学学院的Dan Bendor表示,“这非常重要,因为人们的记忆不仅是信息,还会记住所有的情绪状况。”

Buzsáki表示,目前尚不明确小鼠是否以做梦的形式经历这种情绪的回放。不过,他认为,如果相同的事情发生在人类身上可能也会带来噩梦。“关于创伤导致噩梦,一直都有据可查。”Buzsáki说。这一发现为理解创伤后噩梦的神经机制提供了实验证据,并可能启发新的治疗策略,例如在睡眠中干预恐惧记忆的重巩固。

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