语音邮件中的咆哮。无意中听到的侮辱。当你落魄时,孤独的道德失落。
尽管它们令人痛苦,但这些不愉快的记忆最终会放松它们的控制。我们设法,继续前进,一笑置之,并开始专注于思考更美好的明天。
但是对于战争退伍军人和暴力犯罪的受害者来说,创伤记忆的持续存在可能意味着残疾的生活。即使通过治疗或药物使情绪上的恶魔平静下来,它们也容易复发。在不熟悉的环境中低声的提醒有时就足够了。
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由于对这些严峻的事实感到沮丧,科学家们一直在寻找基于生物学的疗法,这些疗法可能有一天会帮助受困的心灵忘记使人衰弱的恐惧。最近的这些研究,由约翰霍普金斯大学的 Roger Clem 博士和Richard Huganir 博士进行,详细地展示了恐惧是如何习得的,并指出了恐惧的阿喀琉斯之踵。将恐惧植入大脑的分子机制也可能掌握着解除恐惧的关键。
多亏了经典神经科学实验,我们已经对特定恐惧如何产生有了很多了解,其中许多实验是由Joseph LeDoux和他在纽约大学的同事进行的。恐惧存在于一对小的杏仁状大脑结构中,称为杏仁核,它们控制着你身体的恐慌按钮。每个杏仁核接收两种基本类型的输入:来自我们感官的流媒体图像,以及传达威胁、危险或疼痛的传入警报。当其中一个警报信号——比如电击或切割的疼痛——与感官图像(比如特定的面孔或枪声)一起被检测到时,杏仁核中的神经元就会注意到。
更具体地说,杏仁核神经元会发生特定的化学和结构变化,形成伴随特定威胁的感官图像的印记或记忆。在神经科学术语中,感官输入被“增强”。用通俗的语言来说:以前平淡无奇的劫匪的脸现在会引起恐惧。
但是我们如何才能忘记一个已经变得功能失调的创伤性记忆呢?对于这些问题,我们更是一无所知。好消息是,恐惧记忆形成后,会受到许多大脑酶和蛋白质的仔细管理,这些酶和蛋白质可以抑制、修改甚至可能消除恐惧。坏消息是我们不知道哪个管理者负责消除恐惧。
这就是 Clem 和 Huganir 着手要发现的。他们的第一步是通过训练小鼠将声音与电击联系起来,从而在小鼠身上植入恐惧记忆。在将声音和电击配对进行几次试验后,小鼠开始对声音本身产生恐惧反应——通过冻结在原地。正如之前显示的那样,这些行为变化伴随着感觉输入到杏仁核的强度长期增加。
到目前为止,这并不令人惊讶。但是 Clem 和 Huganir 只是刚刚开始。在发现杏仁核回路中与恐惧相关的变化后,科学家们进行了更仔细和更长时间的观察。他们的观察结果带来了一个难题。尽管在恐惧被习得后的几天内,强化的输入保持稳定和不变,但杏仁核神经元在这段时间内经历了重大的分子改造。谷氨酸受体——检测神经元之间发送的信息的主要化学传感器——不断地从神经元表面添加和移除。
这种谷氨酸受体的添加和移除本身并不罕见。事实上,这是神经元改变其连接强度的主要方式之一。在一个小区域中包装更多的受体,神经元可以更敏感地嗅出它的输入;从化学的角度来看,这就是记忆的本质。然而,Clem 和 Huganir 发现,杏仁核细胞用另一种功能几乎相同的谷氨酸受体取代了一种谷氨酸受体。这是一种似乎毫无意义的交换。
为什么会出现没有导致功能变化的分子水平的歌舞呢?作者提出了一个有趣的猜测,并得到了脑切片药理学实验的支持。即使新插入的受体与它们替换的受体执行基本相同的工作,也许它们更容易移除。这意味着,在恐惧记忆形成后不久,它们可能会很容易被消除,因为它们是由临时的、易于移除的部件组装而成的。实际上,在恐惧诱导后不久发生的受体重塑可能是一种在试用基础上灌输恐惧记忆的方式。
这个核心见解是从相关工作中获得的,该工作表明,如果人类的恐惧记忆在形成后一天内被操纵,就可以消除。在这些实验中,Daniela Schiller 与Joseph LeDoux 和Elizabeth Phelps 合作,监测志愿者在“忘记”前一天彩色方块和轻微电击之间的联系时的恐慌反应。遗忘是通过简单的行为消退实现的——基本上,反复显示方块而不进行电击——但它需要一个技巧。只有在消退试验开始前 10 分钟显示一个提醒(单独的彩色方块)时,才能消除方块电击记忆。如果省略这个提醒,或者在消退前几个小时显示,恐惧往往会持续存在,并且很容易被再次唤醒。
Schiller 的实验,以及其他一些(此处回顾)证实了一种突出的恐惧记忆理论,强调其可塑性。根据这种观点,每次访问记忆时,它都会暂时失去其凝聚力,从而提供修改的机会。如果在确认习得恐惧的环境中访问记忆,它会被加强并以更永久的形式存储起来。但是,如果在安全的环境中调用相同的记忆,则会被削弱。
Clem 和 Huganir 最近的结果与此图景非常吻合,他们对受体交换的观察结果为恐惧的令人印象深刻的(如果短暂且古怪的)可塑性提供了缺失的机制。事实上,他们表明,易于移除的受体仅在诱导恐惧后的几天内存在,并且在一天左右达到峰值。这是人类上述描述的消除恐惧的一天机会窗口的细胞类似物。
为了进一步充实他们的机制,并与人类的记忆消除结果进行更深入的对比,Clem 和 Huganir 还在他们的小鼠身上进行了恐惧消退实验。就像在人类中一样,在小鼠中消除恐惧记忆需要在最初学习一天后,并在消退试验开始前几分钟进行提醒刺激(在本例中,仅为声音)。值得注意的是,在注射了阻止更短暂的受体群积累的化合物的小鼠中,这种消退失败了。为了强调这一点,作者还表明,在受体穿梭功能有缺陷的基因改造小鼠中,恐惧消除失败了。
结合其他研究,这些结果使我们对成功消除恐惧的大脑中发生的事情有了更清晰的认识。我们的恐惧可能会变得笨拙和持久,但它们的生活始于身体脆弱的状态。通过在这个关键时刻进行干预,当恐惧具有可塑性并愿意改变时,我们可以倾向于自然消除恐惧的大脑机制,而不是使其根深蒂固。
Clem 和 Huganir 的一项有趣的用途可能是最终开发出药理辅助手段,以帮助重新开放或延长恐惧的可塑性时期,并提供机会来平静很久以前形成的破坏性记忆。事实上,他们的论文中对杏仁核中增加的受体更新之前的化学级联反应进行了很好的描述,并提出了几种干预的可能性。
不过,值得强调的是,在医学背景下消除病理性恐惧——当正确的技术出现时——可能与好莱坞对恶棍或精神错乱者进行的思维消除的描述毫无相似之处。事实上,越来越清楚的是,我们最好的治疗策略将是搭上大脑自然“卸载”恐惧的例行程序,这些程序非常彻底和具体。