本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点。
我永远不会忘记那一刻。他们将电极绑在我的手腕上，转动一个令人恐惧的电子设备上的黑色旋钮，上面镶嵌着开关和按钮，并用电流反复电击我。不，这不是酷刑，而且这段记忆也不是创伤性的。我当时在纽约市西奈山医学院心理学家丹妮拉·席勒博士的实验室里，体验着她和同事们用来发现改变创伤记忆的新方法。她的团队的最新研究提供了一种方法，可以抹去存储在大脑中称为杏仁核的部分的创伤记忆，而不仅仅像目前治疗 PTSD 的方法那样抑制它们，而是改变记忆本身。
正如这项研究的参与者一样，我盯着电脑屏幕，同时我的右手腕连接着一个电刺激器，以传递疼痛的电击。另一组传感电极，两个带有电线的黑色维可牢尼龙搭扣带，像戒指一样绑在我左手的两个指尖上。这些电极感知我产生的神经性汗液量。手心出汗是对威胁的非自愿反应；是身体“战斗或逃跑”反应的一部分，它使身心做好防御攻击者或逃往安全的准备。心脏怦怦直跳，胃部翻腾，肌肉充斥着肾上腺素激发的能量，汗水在额头上凝结成珠，精神注意力集中，以启动身体的所有系统来在潜在的致命危险中生存。
这些是恐惧的身体感觉，也是患有恐慌症和其他焦虑症的人的相同反应。恐惧是一种救命的快速反应，但在某些患有焦虑症或 PTSD 的人中，压倒性的恐惧会使人衰弱。大脑内部的问题是，恐慌是由与实际威胁无关的刺激不恰当地触发的。恐惧可能会在毫无预兆的情况下抓住他们，有时会瘫痪他们的生活。睡眠可能会变得不可能。其他人可能害怕冒险外出或无法乘坐飞机。一名退伍军人可能会在听到与过去创伤记忆相关的声音时突然感到恐慌。
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本周发表在《美国国家科学院院刊》上的新研究报告了一项关于大脑如何记录和调节威胁记忆的新发现。要理解这一新发现，了解更多关于威胁记忆以及目前如何治疗 PTSD、恐慌症和其他焦虑症是有帮助的。
治疗焦虑症
目前用于治疗焦虑症的行为疗法利用暴露疗法。这是基于动物研究，其中疼痛刺激与另一个本身并不危险的刺激相关联。例如，如果一只老鼠听到铃声，然后受到轻微的电击，它会很快了解到铃声预示着随之而来的令人不快的疼痛。再次响起铃声，即使不电击它，老鼠也会因恐惧而僵住。这种条件性恐惧反应是我们许多人在孩提时代学会不要将发夹插入电源插座或玩火柴的方式。
最终，在多次接触到无害的火柴盒和电源插座后，我们不再害怕它们。这就是暴露疗法的工作原理。一名在阿富汗路边炸弹袭击中幸存下来的士兵可能会对开车产生极度的焦虑。治疗师可以通过让此人在安全的环境中反复开车，直到他记忆中与开车相关的炸弹袭击的恐惧逐渐消退来治疗这种使人丧失能力的恐惧。这可能会有帮助，但暴露疗法通常无效。
“我认识的最勇敢的人是一些患有 PTSD 的人，”席勒告诉我，当时我连接着她的实验设备，因为与可能真正无所畏惧的人不同，患有 PTSD 的人勇敢地应对着不断的恐惧，并在日常生活中坚持不懈。
与其抑制恐惧，不如打破炸弹袭击事件与正常驾车体验之间的记忆联系。
“记忆可以改变是我们日常生活中自然发生的过程。我们几乎每天都会创造出虚假记忆，”席勒说。因此，科学家们不是抑制恐惧，而是着手改变大脑内部记录的条件性恐惧反应。
记忆轨道配音
科学家们已经了解了很多关于如何记录记忆以及如何抑制情绪记忆的知识。大脑深处的一对结构（称为杏仁核）是威胁检测、学习和控制身体对危险的情绪和生理反应的重要活动中心。位于前额后面的前额叶皮层可以抑制杏仁核的神经活动，并抑制其对威胁性体验的反应。来自前额叶皮层的这种回路是暴露疗法抑制焦虑和恐惧的方式。
神经科学家最近也了解到，当回忆起特定记忆时，它会在一定的时间窗口内变得容易被改变甚至消除。回忆记忆就像从图书馆的书架上取下一本书进行复习。这本书现在容易被更改或销毁，并且必须放回书架上的适当位置。如果在浏览过程中分散一个人的注意力，这本书很容易被放错位置。在回忆起记忆后立即重新存放记忆的过程称为再巩固，研究已经揭示了它是如何在突触中编码信息的具体分子水平上工作的细节。
再巩固可能听起来很奇怪，但当我们首先考虑记忆的用途时，它确实是有意义的。从根本上说，记忆使我们能够利用过去的经验来指导我们未来的行为。这意味着记忆需要更新，因为事情会发生变化。例如，您对奥巴马的记忆肯定自从您第一次听到这个名字以来就发生了变化。记忆变得更加丰富，与许多其他体验联系在一起，并与不再相关并被遗忘的其他体验分开。
“原则上，再巩固表明，为了改变记忆，必须首先检索它们，”席勒解释说。她推断，与其通过在安全环境中反复开车来抑制人们对开车的恐惧反应，不如打破路边炸弹袭击的创伤记忆与在汽车内的正常体验之间的恐怖联系。如果回忆起创伤记忆，它应该变得对被消除特别敏感。我手腕上的电极是席勒和她的团队用来测试这个想法的方法。
电脑屏幕上闪烁着一个蓝色方块。此后不久，出现了一个紫色方块，随后是一阵痛苦的电击，使我的手指自动握紧。哎哟！与此同时，来自测试我手指上汗水的电极的信号在科学家们正在观看的电脑显示器上描绘出一条曲线图。在我受到电击的那一刻，实时绘制的曲线图直线飙升。疼痛触发了我身体的战斗或逃跑反应。
下次紫色方块出现在屏幕上时，显示我汗液水平的曲线再次飙升——甚至在我受到电击之前。我的杏仁核已经学会将紫色方块与电击联系起来。看到紫色方块触发了我身体的战斗或逃跑反应，就像开车会给患有 PTSD 的退伍军人带来的一样。相比之下，蓝色方块反复出现在屏幕上并没有导致我的汗液或焦虑增加。那个蓝色方块是安全的。这些实验的受试者在几天后进行测试时，也会对紫色方块表现出相同的自动焦虑反应。
现在，如果科学家开始反复闪烁紫色方块而不进行电击，那么对紫色方块的应激反应会随着时间的推移而减弱。这是因为前额叶皮层已经了解到，坏事并不总是发生在每次看到紫色方块时，并且它会向杏仁核发送抑制信号以抑制其威胁反应。席勒和同事，包括纽约大学的神经生物学家约瑟夫·勒杜，通过让受试者在 fMRI 大脑扫描仪内参与这些实验，看到了这种情况的发生。他们看到前额叶皮层在消退期间变得活跃起来，此外杏仁核也变得活跃起来，并且它与杏仁核之间的功能连接正在增强。然而，当这些受试者在一天后进行测试时，指尖应激监测器显示，看到紫色方块通常会再次触发治疗和恐惧反应。暴露疗法有所帮助，但在杏仁核内部的记忆中仍然记录了紫色方块和电击之间令人恐惧的联系。
一种新方法——回忆和修改
接下来，研究团队测试了是否可以利用记忆再巩固机制来打破紫色方块和电击之间的联系。为了做到这一点，他们只是通过在屏幕上闪烁紫色方块并施加电击来提醒参与者这种联系。然后，他们立即进行暴露疗法（反复闪烁方块而不施加电击）。结果表明，与不首先提醒参与者威胁而直接使用消退疗法相比，这种方法在减少对紫色方块的应激反应方面要有效得多。通过使用功能磁共振成像（fMRI）监测大脑活动的改变，他们可以看到这种方法如何在神经回路内部发挥作用。
有两种情况可以解释为什么在记忆再巩固期间进行消退疗法更有效。可能是前额叶皮层强烈抑制了与紫色方块相关的威胁记忆，或者杏仁核中储存的紫色方块和疼痛电击之间的联系可能减弱了。功能磁共振成像显示，在记忆再巩固期间接受消退疗法的人，当紫色方块闪烁时，他们的前额叶没有被激活。本质上，大脑（杏仁核）已经忘记了电击和紫色方块之间的联系，因为前额叶皮层没有被激活来抑制威胁记忆。（确切地说，实验使用了各种必要的控制措施，包括三种不同颜色的方块，其中一种用于消退疗法，另一种用于记忆再巩固期间的消退，以便他们可以比较每种方法在每个人身上的疗效。）
为了将这一新的实验室发现应用到现实生活中，想象一下你在校车站点被邻里的恶棍约翰和他那不良的兄弟格雷格欺负。他们的妹妹贝蒂从不打扰你，但每次看到约翰或格雷格，你都会感到焦虑和恐惧。如果几天没有兄弟俩打扰你，你身体的威胁反应会逐渐消退，但你并没有忘记他们是潜在的威胁。你大脑的功能磁共振成像会显示，你的前额叶皮层正在抑制杏仁核中过去约翰或格雷格攻击你时的威胁反应。这就是消退在神经网络层面的运作方式。
一天早上，当你到达公交车站时，约翰再次欺负你，但紧接着他的行为发生了转变，对你很友好。然后几天过去了，没有任何兄弟俩的骚扰。下次你看到约翰和格雷格时，会发生什么？你看到约翰时，身体没有恐惧反应，但当格雷格靠近时，你的心跳加速。
功能磁共振成像会显示，当你看到约翰时，你的前额叶皮层和杏仁核之间的神经活动比看到格雷格时要少。事实上，你看到约翰时身体的防御反应与看到贝蒂时没有区别。解释是，约翰最近的欺凌行为迫使你回忆起他作为恶棍的记忆，这样做使得记忆可以被改变。当约翰在你记忆中重新储存最近的欺凌事件时开始对你表现出友好时，将他与威胁联系起来的最初条件反射被新的体验所修改。
相反，你对格雷格作为侵略者的记忆并没有被唤起，因此记录在你杏仁核中的对他的条件反射仍然完好无损。你在随后的几次友好相遇中看到格雷格时的恐惧反应被前额叶皮层抑制杏仁核中恐惧记忆的增加的活动所抑制，但你的前额叶皮层并没有介入来抑制看到约翰时的恐惧反应。研究表明，如果首先回忆起创伤记忆，然后进行消退疗法，而不是在其他时间进行消退疗法，那么消退过程的效果会更好。
这个虚构的场景传达了新发现的要旨：这种情况在现实生活中如何实际发生，远远超出了实验室实验中受控的发现，其他几个因素也会加入其中，并可能影响结果。重要的概念是，如果在回忆起创伤记忆后立即进行消退疗法，而不是在其他时间进行，那么效果会更好，并且在记忆重新巩固的短暂时期内，存在一个改变记忆的关键机会窗口。
“我们希望记忆再巩固窗口能被证明对治疗 PTSD 有用，”席勒说。“这需要对当前的疗法进行一些修改，以专门针对记忆的这个阶段。”
以色列魏茨曼研究所的神经生物学教授亚丁·杜代（Yadin Dudai）并未参与这项研究，他同意席勒的观点，认为这些新发现对于未来开发新疗法是一个有希望的开始，但还需要更多的研究。
“在现实生活中，PTSD 非常顽固，它涉及非常密集的联系网络，并且会持续甚至在数年甚至数十年内加剧，”杜代解释说。“顺便说一句，我上周和一位 40 年前在战斗中经历过创伤的同事进行了一次谈话。这仍然在夜晚困扰着他。”
希望获得更好的焦虑症疗法的人应该欢迎这项新研究，但重要的是不要在即时新疗法方面过分夸大新的科学认识。“我们从这些研究中了解了很多关于记忆的基本构建块如何被保留和更新的信息，但我们必须谨慎，不要过早地过度希望模型的结果（无论它们多么重要）能够迅速转化为治疗，”杜代说。
尽管如此，关于前额叶皮层到杏仁核的连接如何运作以克服由经验引起的恐惧的新信息，为为什么有些人可能比其他人更容易患上焦虑症或 PTSD 提供了一些有趣的见解。这些大脑连接在某些人中可能比在其他人中更强。
评论这项新研究时，威尔康奈尔医学院萨克勒研究所所长、心理学家 BJ·凯西（BJ Casey，未参与这项研究）说：“这些发现非常令人兴奋，并且对不仅 PTSD，而且其他形式的焦虑和压力相关疾病（如恐惧症）的新型循证治疗具有重要意义。”她将这些发现与自己对青少年的研究进行比较，发现了一些有趣的启示，因为青少年前额叶皮层尚未完全发育。因此，青少年可能无法像成人那样有效地抑制杏仁核中的威胁反应。
“我们之前已经证明，由于前额叶皮层的成熟变化，青少年在消退学习方面有所减少，”凯西说。在记忆再巩固期间使用消退疗法的新发现可能在治疗青少年焦虑症方面特别有效，因为它绕过了前额叶皮层调节情绪反应的需要。
尽管这项记忆研究在治疗焦虑症方面具有重要价值，但有些人可能会对科学家能够改变记忆这一事实感到不安。杜代同意，但他认为：“任何潜在治疗工具的开发都伴随着合理的担忧。即使吞服泰诺也可能有害。”
席勒也理解这种担忧，但他同意杜代的观点。“像科学上的任何发现一样，这一发现可能会被滥用，但找到 PTSD 的治疗方法是我们的社会责任，尤其是在将士兵和特种部队置于危险之中的时候。”
当我看着我的大脑和身体对威胁性的方块做出自动反应时，我惊讶地发现这一切看起来是多么机械。我无能为力地控制它。我体会到了一些患有焦虑症的人的感受，这些焦虑症会突然以完全超出他们控制能力的方式压倒他们。随着研究人员揭示我们的大脑如何编码记忆、更新记忆，并追踪将情绪恐惧和威胁反应与特定触发因素联系起来的神经回路，我们越来越接近开发出基于神经科学的更好的疗法，以克服恐惧症和焦虑症，并打破重温可怕的创伤后恐惧的循环。
参考文献
席勒，D.等，“威胁记忆再巩固期间的消退减少了前额叶皮层的参与”。《美国国家科学院院刊》，在线提前发表，doi/10.1073/pnas.1320322110。