创伤后应激障碍患者为何在睡眠中会重现高度紧张的恐惧记忆

作者：苏珊娜-伊尔比，弗吉尼亚理工大学

在快速眼动（REM）睡眠期间，大脑活动往往与清醒时的行为相似。有时，快速眼动睡眠期的大脑活动实际上比清醒时更活跃。弗吉尼亚理工大学神经科学家苏吉斯-维贾扬（Sujith Vijayan）说，这就是快速眼动睡眠有时被称为 "矛盾睡眠 "的原因。维贾扬说，对于那些经历过创伤后应激障碍的人来说，这个非常活跃的睡眠阶段往往充满了情绪化的梦境，"一遍又一遍"。

维贾扬说，睡眠中的大脑通常会唤起情感记忆，对其进行处理，并消除其情感色彩。这一过程可以用评估重要记忆（包括与恐惧有关的记忆）的进化动力来解释。但在创伤后睡眠障碍（PTSD）患者中，大脑似乎夜复一夜地重现噩梦，它被驱使去评估恐惧记忆，但却永远无法消除它们的情绪影响。那么，是什么让大脑陷入这种循环呢？

在《神经科学杂志》（Journal of Neuroscience）发表的一项新研究中，维贾扬带领团队创建了基于生物物理的睡眠大脑模型，从更深层次、更机械的角度探索大脑是如何有效处理和消除恐惧记忆的，或者说创伤后应激障碍患者是如何有效处理和消除恐惧记忆的。

在快速眼动睡眠期间，神经递质去甲肾上腺素和血清素的水平通常会下降。通过模型，研究人员将神经递质水平的降低与大脑通过前额叶皮层和杏仁核之间的节律抑制恐惧表达细胞的能力联系起来。维贾扬的研究小组随后研究了睡眠中的创伤后应激障碍患者大脑中的非典型神经递质水平是如何扰乱这些大脑节律的抑制恐惧工作的。

创伤后应激障碍患者在快速眼动睡眠期间神经递质水平会保持在较高水平。研究小组的模型显示，在这些改变的条件下，通常对健康人有效的大脑节律不再能抑制恐惧记忆。相反，创伤后应激障碍患者的大脑似乎需要更高频率的节律来消除恐惧记忆。研究人员认为，解开这些更高频率的节律可以为创伤后应激障碍患者恢复睡眠质量的疗法提供参考。

睡眠阶段的 "狂野西部

维贾扬长期研究睡眠如何影响学习和记忆，他将快速动眼期睡眠描述为一种 "狂野的西部"，因为我们知道它与记忆的关系。实验表明，在快速眼动睡眠期间，杏仁核和前额叶皮层之间有节奏的相互作用会减少与恐惧有关的记忆的表达。但目前还不清楚这是如何发生作用的。

维贾扬是弗吉尼亚理工大学理学院神经科学学院的助理教授，他说："神经科学领域的大部分研究工作都是针对非快速眼动睡眠的，快速眼动睡眠的研究难度很大。"关于非快速眼动睡眠如何巩固记忆，以及它在学习和记忆中可能发挥的作用，现在确实有很好的模型。但当我们谈论快速眼动睡眠时，却没有真正的好模型来说明这些事情是如何发生的。"

维贾扬试图通过创建基于生物物理的快速眼动睡眠模型来改变这种状况，从而使他的团队能够更多地了解是什么让大脑节律有助于情绪记忆处理--以及创伤后应激障碍是如何干扰这种节律的。通过这些模型，科学家们可以操纵快速眼动睡眠条件，他们认为这些条件可能是解决这一问题的关键：神经递质水平。

维贾扬的团队从健康人大脑的睡眠状态模型入手，降低了去甲肾上腺素和血清素的水平，以代表快速眼动睡眠。结果，前额叶皮层神经元和杏仁核神经元之间有节奏的互动加强了这两个区域之间的联系。来自前额叶皮层的大脑节律有效抑制了杏仁核中恐惧记忆细胞的活动。

研究小组还发现，一种特定频率的大脑节律对抑制恐惧表达细胞特别有效。当输入人类典型的θ节奏范围（4 到 8 赫兹）的频率时，他们发现 4 赫兹左右的低频θ节奏能最有效地加强额叶区和杏仁核之间的连接。

研究人员随后模拟了创伤后应激障碍患者的快速眼动睡眠。众所周知，创伤后应激障碍会导致去甲肾上腺素水平在快速动眼期睡眠中居高不下。维贾扬的团队模拟了这些情况，发现当他们引入4到8赫兹的大脑节律时，这些节律不再能抑制恐惧表达细胞。"维贾扬说："我对四赫兹的节律不起作用感到有点惊讶。"我以为也许它还会有效，但真的一点用都没有。"

恢复睡眠的恢复能力

研究小组发现，打破充满恐惧的梦境循环仍有希望。虽然典型的四到八赫兹频率的大脑节律无法抑制恐惧表达细胞，但研究人员尝试了其他频率。他们发现，在10赫兹的较高频率下，大脑节律可以有效抑制创伤后应激障碍模型睡眠大脑中的这些细胞。

通过确定能够抑制创伤后应激障碍患者恐惧记忆的非典型大脑节律频率，维贾扬相信他的团队能够找到治疗方法。他们的下一步工作是研究如何触发调整睡眠中创伤后应激障碍患者的大脑节律频率，以达到适合他们的节律。维贾扬称之为 "隐蔽听觉刺激"。

"维贾扬说："这意味着我在播放这些声音，而你在睡觉时并没有意识到。"这对任何一种睡眠受到干扰的疾病都很有用，不仅是创伤后应激障碍，还有脑外伤或帕金森病。我们的想法是，通过诱导所需的神经动力学，我们可以调动睡眠的恢复能力。

(责任编辑：泉水)

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