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啮齿动物实验表明修改或消除创伤恐惧记忆的可行性

啮齿动物实验表明修改或消除创伤恐惧记忆的可行性

发布:2021年5月13日
啮齿动物实验表明修改或消除创伤恐惧记忆的可行性

故事突出了

研究人员已经在动物实验中证明,大脑中与特定线索或情境间接相关的恐惧记忆能够被提取、削弱甚至消除。他们认为他们的方法在未来的PTSD和成瘾治疗中有价值。

由BBRF科学理事会成员和2017年杰出研究员领导的研究人员斯蒂芬•麻仁博士。他们已经在动物实验中证明,大脑中与特定线索或情境间接相关的恐惧记忆能够被提取、削弱甚至消除。

这些结果在开发新的治疗方法方面具有潜在的翻译价值创伤后应激障碍上瘾在人。

正如马伦博士和他在德州农工大学神经科学研究所的同事在最近发表在《科学》杂志上的一篇论文中解释的那样自然神经科学,目前使用的治疗ptsd的行为疗法——尤其是延长暴露疗法——寻求消除恐惧记忆。它们通常在一段时间内效果很好,但不能防止约50%的患者的长期复发。

在暴露疗法中,患者被重新暴露于他们在记忆中自动联想到他们害怕的创伤或震惊的线索或情境中。执行在一个安全的环境中,这种疗法是由de-conditioning个人的想法,通过有效地分离害怕引发线索和上下文(例如,噪音像一辆卡车的适得其反)从有害的结果(如战场创伤),在治疗中,不发生。

马伦博士和他的同事们知道这种治疗策略不能阻止很多病人的复发,他们在啮齿动物身上设计了创新的实验,来测试破坏最初的恐惧记忆本身的可能性——这些记忆是在创伤或休克时形成或“巩固”的,或者在接下来的4到6个小时的“记忆巩固期”。

他们专门针对科学家们所谓的“重新巩固”——当个体受到情境提示时,最初的恐惧记忆会在短时间内被回忆起来——例如,卡车回火事件,这会引发战场恐惧记忆,并导致行为变化,比如原地不动或躲在桌子底下。

以这种方式触发恐惧记忆被称为“间接提取”。暴露疗法依赖于对创伤记忆的间接提取,它并不试图操纵原始记忆,只试图操纵个体对原始记忆的反应。

在他们的啮齿动物实验中,马伦博士的团队使用了一种叫做反向条件反射的新方法来诱导啮齿动物间接地恢复一种条件反射的、与环境相关的恐惧记忆(在这个实验中,是轻度足震)——但是在啮齿动物没有意识到这一过程的情况下。

完成这一任务后,他们提出了两个问题。其中一个问题是,他们能否使用复杂的神经追踪技术来识别在这个过程中被激活的特定大脑回路。另一项研究是观察他们是否能干预这种回路,以改变记忆“重新巩固”的过程——以削弱或消除恐惧记忆及其对行为的潜在负面影响的方式。

该团队成功地将恐惧记忆的重新巩固与大脑海马状回中被称为齿状回的部分电路联系起来。

然后,使用一种叫做DREADD的技术(这种技术可以让科学家通过设计的表面受体激活或停用特定的神经元),研究小组打开了已确认的海马恐惧记忆回路中的细胞,导致啮齿动物表现出先前的恐惧条件下的“冻结”行为。

在实验的最后阶段,研究小组使用了一种叫做雷帕霉素的药物来破坏啮齿动物条件恐惧记忆中的特定回路。这种药物(广泛用于人体作为抗生素)干扰了神经元产生回路功能所需蛋白质的能力。其效果是在一段时间内,当动物的情境恐惧记忆被间接激活时,削弱了它们的冻结行为。

换句话说,该团队似乎成功地干预了一个回路,修改了最初的恐惧记忆,从而产生了治疗性的行为效果。

这些实验是朝着临床干预的发展迈出的有希望的一步,这些临床干预可以改变大脑中的神经表征,这种表征驱动着与特定情境相关的病理恐惧。类似的方法也可以用于开发新的成瘾疗法,例如,在成功的行为疗法结束后,改变环境或行为线索的作用,这些线索可以触发复发。

研究小组明确指出,在啮齿动物实验中使用的方法目前还不能直接适用于患有创伤后应激障碍或成瘾症的人。还有其他的大脑区域,比如杏仁核,也参与了记忆的巩固和提取,目前还不清楚它们是如何参与的,或者如何受到实验中使用的策略的影响。就像在自然神经科学英国剑桥大学的Amy L. Milton博士也指出:“目前还不清楚,更老、更久远或更广泛训练过的记忆在间接激活后是否也会变得不稳定。”

这些都将是马伦博士的团队未来研究的课题之一。

啮齿动物实验表明修改或消除创伤恐惧记忆的可行性2021年5月13日星期四

由BBRF科学理事会成员和2017年杰出研究员领导的研究人员斯蒂芬•麻仁博士。他们已经在动物实验中证明,大脑中与特定线索或情境间接相关的恐惧记忆能够被提取、削弱甚至消除。

这些结果在开发新的治疗方法方面具有潜在的翻译价值创伤后应激障碍上瘾在人。

正如马伦博士和他在德州农工大学神经科学研究所的同事在最近发表在《科学》杂志上的一篇论文中解释的那样自然神经科学,目前使用的治疗ptsd的行为疗法——尤其是延长暴露疗法——寻求消除恐惧记忆。它们通常在一段时间内效果很好,但不能防止约50%的患者的长期复发。

在暴露疗法中,患者被重新暴露于他们在记忆中自动联想到他们害怕的创伤或震惊的线索或情境中。执行在一个安全的环境中,这种疗法是由de-conditioning个人的想法,通过有效地分离害怕引发线索和上下文(例如,噪音像一辆卡车的适得其反)从有害的结果(如战场创伤),在治疗中,不发生。

马伦博士和他的同事们知道这种治疗策略不能阻止很多病人的复发,他们在啮齿动物身上设计了创新的实验,来测试破坏最初的恐惧记忆本身的可能性——这些记忆是在创伤或休克时形成或“巩固”的,或者在接下来的4到6个小时的“记忆巩固期”。

他们专门针对科学家们所谓的“重新巩固”——当个体受到情境提示时,最初的恐惧记忆会在短时间内被回忆起来——例如,卡车回火事件,这会引发战场恐惧记忆,并导致行为变化,比如原地不动或躲在桌子底下。

以这种方式触发恐惧记忆被称为“间接提取”。暴露疗法依赖于对创伤记忆的间接提取,它并不试图操纵原始记忆,只试图操纵个体对原始记忆的反应。

在他们的啮齿动物实验中,马伦博士的团队使用了一种叫做反向条件反射的新方法来诱导啮齿动物间接地恢复一种条件反射的、与环境相关的恐惧记忆(在这个实验中,是轻度足震)——但是在啮齿动物没有意识到这一过程的情况下。

完成这一任务后,他们提出了两个问题。其中一个问题是,他们能否使用复杂的神经追踪技术来识别在这个过程中被激活的特定大脑回路。另一项研究是观察他们是否能干预这种回路,以改变记忆“重新巩固”的过程——以削弱或消除恐惧记忆及其对行为的潜在负面影响的方式。

该团队成功地将恐惧记忆的重新巩固与大脑海马状回中被称为齿状回的部分电路联系起来。

然后,使用一种叫做DREADD的技术(这种技术可以让科学家通过设计的表面受体激活或停用特定的神经元),研究小组打开了已确认的海马恐惧记忆回路中的细胞,导致啮齿动物表现出先前的恐惧条件下的“冻结”行为。

在实验的最后阶段,研究小组使用了一种叫做雷帕霉素的药物来破坏啮齿动物条件恐惧记忆中的特定回路。这种药物(广泛用于人体作为抗生素)干扰了神经元产生回路功能所需蛋白质的能力。其效果是在一段时间内,当动物的情境恐惧记忆被间接激活时,削弱了它们的冻结行为。

换句话说,该团队似乎成功地干预了一个回路,修改了最初的恐惧记忆,从而产生了治疗性的行为效果。

这些实验是朝着临床干预的发展迈出的有希望的一步,这些临床干预可以改变大脑中的神经表征,这种表征驱动着与特定情境相关的病理恐惧。类似的方法也可以用于开发新的成瘾疗法,例如,在成功的行为疗法结束后,改变环境或行为线索的作用,这些线索可以触发复发。

研究小组明确指出,在啮齿动物实验中使用的方法目前还不能直接适用于患有创伤后应激障碍或成瘾症的人。还有其他的大脑区域,比如杏仁核,也参与了记忆的巩固和提取,目前还不清楚它们是如何参与的,或者如何受到实验中使用的策略的影响。就像在自然神经科学英国剑桥大学的Amy L. Milton博士也指出:“目前还不清楚,更老、更久远或更广泛训练过的记忆在间接激活后是否也会变得不稳定。”

这些都将是马伦博士的团队未来研究的课题之一。