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第三节
破坏恐惧记忆的可能途径

1 即刻消退

从以上分析可见,对于如何通过消退训练抑制创伤应激后所形成的恐惧记忆痕迹仍存在较多困难。这也促使了研究者使用多种方法去探索如何增强消退训练的效果以更有效地抑制条件化恐惧记忆的表达,如条件化恐惧训练后进行即刻消退(Immediate Extinction)或在记忆提取后立即进行消退(Retrieval-extinction)等。根据记忆巩固的特征,即刻消退能够破坏恐惧记忆的巩固,使其不能再自发恢复或重建(Briggs & Fava,2016;Myers et al.,2006)。

理论上来说,新记忆联结的建立需要特定脑区LTP的出现,如果能够消除LTP就能够消除已经形成的条件化恐惧记忆。相关研究表明,LTP的消除可通过低频刺激使突触去极化(Synaptic Depotentiation)实现(C. H. Lin,Lee,et al.,2003)。突触去极化一般在LTP出现后的一个小时之内才能够实现,是有时间限制的。若间隔时间太长,记忆已经得到巩固就不能被消除。在去极化条件下,LTP恢复到基础水平,记忆痕迹被消除。因此记忆痕迹的消除需要在创伤后立即进行早期干预以防止记忆被巩固。即刻消退可以消除已经形成的条件化恐惧,就是因为条件化恐惧记忆在刚形成之初,LTP比较容易受到干扰而使恐惧记忆不能得到储存(Myers et al.,2006)。Duvarci与Nader(2004)证明直接阻断巩固过程可以损害70%的条件化恐惧记忆。

但自Myers等(2006)将即刻消退带入研究者的视野后,越来越多的研究不支持在条件化恐惧训练后立即进行即刻消退能够清除记忆痕迹的假设,特别是在个体恐惧水平较高的情况下更难以起到长期抑制恐惧表达的效果,即产生了即刻消退缺陷效应(C. H. Chang & Maren,2009;MacPherson et al.,2013;Maren & Chang,2006;Schiller et al.,2008;Woods & Bouton,2008)。在健康人类被试中的实验也发现同样如此。与条件化恐惧训练24小时后进行的延迟消退相比,训练后立即进行的即刻消退效果更差,会导致恐惧记忆产生更强的自发恢复(Merz et al.,2016)。

由于研究有限,目前还不能确切地知道为什么早期干预在高恐惧条件下无效。Schiller等(2008)在其研究中发现,虽然即刻消退与延迟消退的效应相似,但即刻消退导致了更强的自发恢复趋势。即刻消退可能只是一种对条件线索的适应,而不能形成消退记忆(C. H. Chang & Maren,2009),更不能破坏已经获得的恐惧记忆痕迹(Archbold et al.,2010)。那么,在高恐惧条件下,即刻消退之所以不会产生预期的效果,可能是因为即刻消退所形成的消退记忆较弱,不足以长期抑制恐惧记忆的提取或破坏已获得的恐惧记忆。另外,在高恐惧条件下进行即刻消退,条件线索的呈现所诱导的恐惧记忆的表达不但不利于提升消退的效果,还可能会使恐惧记忆在类似于再巩固的作用下变得更强。这与有些研究者的观点相似,他们认为早期干预会增加再次的创伤应激,因此早期干预可能会增强恐惧记忆的长期保持(Gray & Litz,2005;Rose et al.,2003;Rothbaum & Davis,2003)。目前即刻消退缺陷效应背后的确切机制还需要更多的探索,但即刻消退前的恐惧唤醒水平可能会干扰参与编码和提取消退记忆的大脑系统,从而导致消退记忆不足以抑制已经获得的恐惧记忆(Maren,2014)。

2 调控再巩固

数百年来基于巴甫洛夫条件化恐惧模型对人类恐惧记忆的研究是一个不断解决问题并产生新问题的过程。经过对恐惧记忆长达100多年的研究,我们到最近20年才发现,得到巩固后的恐惧记忆并不是一直稳定而一成不变的。恐惧记忆的短暂提取会导致恐惧记忆重新处于一种不稳定、脆弱的状态,即再巩固。恐惧记忆在其再巩固过程中异常脆弱,在这个时期通过药物及消退训练均能有效地消除动物或人的恐惧记忆,哪怕经历再次应激、环境变化或时间流逝,恐惧记忆也不会再复发(Monfils et al.,2009;Nader et al.,2000)。

前人研究表明,再巩固的时间窗一般在记忆提取后持续数小时,在这个不稳定的时间窗内,记忆容易受到蛋白合成抑制剂以及能干扰记忆药物的破坏(Alberini,2005;D biec & Ledoux,2004;Kindt et al.,2014;Parsons et al.,2006)。利用去甲肾上腺素β受体拮抗剂盐酸普萘洛尔破坏恐惧记忆的再巩固,能够成功地减轻一些PTSD患者的恐惧症状(Kindt & van Emmerik,2016)。这提示干预恐惧记忆再巩固的相关基础研究具有可以转化为临床实践的可能。

然而,大多数阻断再巩固的药物都有一定毒性,而且这种利用药物干预再巩固的应用策略尚未在人类中普遍开展(Quirk & Milad,2010)。Monfils等(2009)提出了一种再巩固的行为干预方法,开创了恐惧记忆调控的新思路。在这种干预策略中,当得到巩固后的恐惧记忆被提取后,立即进行消退训练可永久削弱恐惧记忆的表达且不会复发。这种策略被Monfils等称为提取-消退策略(Retrieval-Extinction)。继Monfils等(2009)以后,对提取-消退策略的探索掀起了一段研究高潮。一些研究者在动物和人类中均观察到阻断再巩固能破坏条件化恐惧记忆(Baker et al.,2013;Clem & Huganir,2010;Ponnusamy et al.,2016;Schiller et al.,2010;Steinfurth et al.,2014;Warren et al.,2014)、条件化药物渴求(Hutton-Bedbrook & McNally,2013;Millan et al.,2013;Xue et al.,2012)、条件化进食行为(Olshavsky et al.,2013)等。

但是,也有一些研究不支持这种提取-消退策略具有消除条件化恐惧记忆的作用(Goode et al.,2017;Ishii et al.,2012,2015;Klucken et al.,2016;Stafford et al.,2013)。很可能,提取-消退策略对再巩固的破坏仅存在于保存时间较短的近程恐惧记忆中。对保存数周的远程恐惧记忆的研究发现,能有效阻断近程恐惧记忆再巩固的药物对远程恐惧记忆无显著破坏作用(Costanzi et al.,2011;Frankland et al.,2006;Gräff et al.,2014)。远程(如持续3周以上的记忆)与近程(如持续24—48小时的记忆)恐惧记忆在稳定性和脆弱性上存在不同(Clem & Huganir,2010;Costanzi et al.,2011;Frankland et al.,2006;Gräff et al.,2014;Milekic & Alberini,2002;Suzuki et al.,2004)。著者等用同样的提取-消退策略考察了其对巩固2天与巩固36天的场景条件化恐惧记忆的影响,也发现提取-消退策略确实破坏了近程条件化恐惧记忆,阻断其复发。但无法破坏远程恐惧记忆,在一定条件下远程恐惧仍会重新表达(An et al.,2018)。可见,恐惧记忆巩固的时程是影响再巩固干预效果的一个重要因素。

3 记忆印迹重塑

除了利用药物及消退训练破坏条件化恐惧记忆外,最近的研究技术证实可直接通过干预恐惧记忆相关神经细胞的活动而实现对恐惧记忆的控制。光遗传学(Optogenetics)技术是研究人员使用光控方法选择并操作生物体内某类细胞活动性的一种方法。这项技术由斯坦福大学Karl Diesseroth及其团队首创,结合了遗传工程与光刺激来操作个别神经细胞的活性,慢慢成了研究脑内特定细胞功能的标准方法。加州大学戴维斯分校Tanaka等(2014)利用光遗传学技术消除了小鼠脑中储存的场景条件化恐惧记忆。他们先训练经过特殊处理的小鼠获得场景条件化恐惧记忆。这类小鼠脑内通过病毒载体插入了一种特殊标记的光敏蛋白,这种蛋白使得植入大脑的光纤如同开关一样,通过光纤发出的光实现对记忆相关神经细胞的激活与关闭。他们发现,当小鼠的恐惧记忆提取后,利用光遗传学技术关闭记忆提取相关的神经细胞的活动,就成功地删除了小鼠的恐惧记忆。后来,Klavir等(2017)利用光遗传学技术改变杏仁核与前额叶皮层之间的神经连接,也成功地促进了条件化恐惧记忆的消退,抑制了小鼠的恐惧反应。

正是有了光遗传学技术,科学家才能够对恐惧记忆痕迹的神经回路进行精细研究。2012年后,麻省理工学院生物学家Tonegawa Susumu的实验室利用光遗传学技术,首次揭示了记忆印迹的真实存在。他们的研究显示了记忆印迹如何在大脑海马产生,然后上传、储存到大脑皮层的详细过程,为调控恐惧记忆提供了新的思路和方法(Kitamura et al.,2014;Ramirez et al.,2014)。有了恐惧记忆印迹存在的证据,对恐惧记忆印迹进行操控很快就成了研究的热点。利用光遗传学技术,研究者们证明,我们可以在保留对生存有利的恐惧记忆条件下,消除会引起病理反应的恐惧记忆(W. bin Kim & Cho,2017a)。

有研究者进行了更大胆的设想:情绪记忆有积极与消极之分,我们可以利用积极的情绪记忆来替代消极的情绪记忆吗?研究者对这一问题进行了探索。由于海马背侧齿状回(Dorsal Dentate Gyrus,DG)负责对环境信息的编码,而基底外侧杏仁核复合体(Basolateral Complex of the Amygdala,BLA)负责对积极或消极情绪体验的编码。研究者们先让小鼠在环境1中通过足底电击获得场景条件化恐惧记忆并对记忆印迹进行标记。然后,他们将小鼠放入环境2,不对小鼠进行电击,而是激活小鼠脑内恐惧记忆相关的记忆印迹细胞,发现小鼠可以对环境2中的目标刺激形成恐惧反应。最后,研究人员又将小鼠放入环境3。在此环境中,实验雄性小鼠可以自由地与雌性小鼠交往从而产生愉悦的体验,建立积极的情绪记忆。此时再次激活实验雄性小鼠脑内的恐惧记忆印迹细胞,发现小鼠并不会对环境3产生厌恶反应。反而,他们之前所形成的恐惧记忆消失了,取而代之的是对环境2中本来能引起恐惧反应的目标刺激产生了喜好。说明通过光遗传学技术可以实现由积极情绪记忆替代恐惧记忆的转换(Redondo et al.,2014)。这些研究展现了对大脑神经细胞的直接操控来改写情绪记忆的可能,未来有望据此开发出治疗PTSD等心理疾病的新方法。 u2W5ZlYiIOIYut99HxYdI28wGhAvRddZh1FaKIslbW8YJnIc97B9HBMs6+iGbu0b

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