Disrupting reconsolidation is a promising approach to dampen the behavioral expression of fear memory in patients with anxiety disorders or posttraumatic stress disorder. In a series of human fear conditioning studies we showed that disrupting reconsolidation by the noradrenergic β-blocker propranolol is very effective in erasing conditioned fear responding.
在我们人类的恐惧调节的研究用在破坏再巩固的基本设计包括测试过跨连续三天不同的阶段。第1天- 恐惧采集阶段,健康参与者暴露于一系列图像演示。一个画面的刺激(CS1 +)重复配对厌恶电刺激(US),从而导致在获得一个恐惧关联的,而另一图像刺激(CS2-)从不后跟一个美国。第2天- 存储器活化阶段,参与者被重新暴露于没有美国(CS1-),其通常触发条件恐惧反应的条件刺激。存储器激活之后,我们给予的盐酸普萘洛尔,一个β肾上腺素受体拮抗剂通过抑制去甲肾上腺素刺激CREB磷酸间接靶向所需再固结的蛋白质合成的40毫克的口服剂量。在第3天 – 在测试阶段中,participants在为了测量操纵的恐惧降低效果再次暴露于未增强条件刺激(CS1-和CS2-)。此滞留试验后的消光的过程和情景触发的呈现来测试恐惧的回报。的眨眼惊跳反射的增强作用被测量作为指标为条件性恐惧响应。恐惧协会的陈述性知识是通过每个CS演示过程中,美国在线的预期收视率测量。相反灭绝学习,扰乱再巩固的目标原来恐惧记忆从而防止恐惧的回报。虽然临床应用仍处于起步阶段,破坏恐惧记忆再巩固似乎是一个有前途的新技术的前景,坚持抑制患者的焦虑症和其他精神障碍患者恐惧记忆的表达。
我们的大脑编程学习。人类都配备学习生活中的潜在危险,甚至更重要的是学会了危险的预测能力。巴甫洛夫厌恶空调是研究关联恐惧学习,不仅在人类中也跨越多种生物1,2的一个很好的工具。此过程涉及呈现一种无害的生物中性条件刺激(CS, 如铃声或图片)与有毒,有害非条件刺激(US),通常是温和的电击。如果CS成为美国的一个可靠的预测中,CS将引起物种典型条件的行为反应( 例如 ,冻结在大鼠和增效在人类惊跳反射),其概念化为恐惧表达式(见3有关此批评术语)。不仅厌恶空调研究添加到一个更好的理解的分子和细胞的缔恐惧学习和记忆4的流程,但它也提供了用于理解焦虑症5的病因和过程的基础。虽然它承担提的是焦虑症不一定直接调节经验,如创伤性事件的结果。他们也可能导致间接或替代害怕学习经历6。但不论学习历史,联想恐惧记忆就在于在焦虑症的核心。在巴甫洛夫条件反射范式不仅证明了其效用在了解焦虑症的起源,这也是一个很好的翻译模型来开发和推进的治疗焦虑症5。
在实验室中研究最广泛的两个程序,以减少了解到恐惧是:(1)灭绝和再巩固的(2)中断。尽管消退训练- 即反复无钢筋再次接触在CS 7,8 -是一种有效的抗焦虑战略,动物和人类的恐惧条件可靠的研究表明,空调的恐惧反应可通过重新接触unsignaled USS( 即恢复),上下文的变化( 即更新)轻松地返回,或时间的推移( 即自发恢复)7,9,10。共识已经建立了灭绝学习不删除原有的恐惧记忆,而是反映了一种新的抑制记忆的形成。其结果是,在恐惧记忆可以复出导致即使在最初成功的恐惧消退回报的恐惧。复发的各种来源仍是临床实践的一个重大挑战。
另一种方法,以减少条件性恐惧响应是最近(重新)发现的药理学试剂破坏存储器再固结的过程。这个过程是非常有前途的,因为它不仅削弱conditio奈德恐惧响应,但它甚至似乎擦除缔恐惧记忆,这可能会最终解决复发的问题。
存储器再固结是指两相过程,其中先前合并存储器转移到一个瞬态不稳定状态,在检索和需要的时间依赖重新稳定持续至14-18。基因转录,蛋白和RNA的合成所必需的这一重新稳定,并提供机会遗忘剂影响恐惧记忆的一个窗口。失忆的了解到恐惧已经被证明在动物用药物( 如茴香)目标所需的蛋白质合成14,19,20和21,22的神经递质的释放。蛋白质的合成,也可以由去甲肾上腺素能β受体阻滞剂心得安,这是为了抑制去甲肾上腺素刺激CREB磷酸23-25 干扰。恐惧降低普萘洛尔的影响已被证明在动物和人类26-32。在一系列歧视性的恐惧调节的研究中,我们始终表明,心得安(40毫克)之前或之后的内存重新给予有效降低了空调的惊吓恐惧反应,并阻止恐惧在健康的参与者的回报。
原理的证明
在我们人类的恐惧调节的研究用在破坏再巩固的基本设计包括测试过跨连续三天不同的阶段,至少24小时,以分离(1)支持(重新)合并的记忆和(2)允许药物测试前洗出。第1天- 恐惧采集阶段,健康参与者暴露于一系列图像演示。一幅画的刺激(CS1 +)反复搭配的厌恶电刺激(美国),导致收购的恐惧协会,而另一张照片的刺激(CS2-)从不后跟一个美国。第2天- 记忆激活阶段,重新暴露在无筋条件刺激(CS1-)通常触发条件恐惧反应。在这个阶段中,我们系统地施用40毫克盐酸普萘洛尔,一个β肾上腺素受体 拮抗剂,间接靶向所需再固结25的蛋白质的合成。鉴于普萘洛尔33的血药峰浓度,我们给予之前在我们的第一个实验中的恐惧记忆的重新普萘洛尔90分钟口服剂量。然而,对于再固结的一个更优化的试验中,遗忘剂应的存储器的重新激活之后给药。因此,在我们的实验后,我们一直服用普萘洛尔后重新内存具有非常相似的结果。在第3天-在测试阶段,恐惧记忆的保持被干预后测试24小时( 即 ,第一测试试验第3天),随后消光 过程和情景触发,以测试恐惧的回报( 即恢复,重建,自然恢复,快速重捕)。用于确定普萘洛尔的效果是否需要恐惧记忆活性检索,该药物应给予另一恐惧空调组而不存储器( 即 ,普萘洛尔无活化条件)27,28的再活化。我们使用惊跳反射的增强,作为条件恐惧反应和美国在线的预期收视率作为指标应急学习的措施。惊跳反射的增强被认为是恐惧34,具体的,可靠的指数扁桃体35升任。最常用的惊吓-引发刺激是“惊跳探针”,即通过耳机中的刺激或两种刺激演示之间的间隔给出一个响亮的噪声( 即 ,intertrial间隔) <suP> 36。恐惧条件刺激(CS1 +)为与对照相比的刺激(CS2-)期间更强惊恐反应的巨响反射由担心刺激(CS1 +)引发的参与者的可怕状态。
在一系列的连续10实验独立样本27-32,37-39中,我们始终复制我们原来的发现,其中由β-肾上腺素能受体阻滞剂普萘洛尔破坏恐惧记忆再巩固盐酸有效降低了空调的惊跳反射和防止恐惧27回。观察暴露于初级强化( 即恢复),在上下文中的变化( 即更新)或时间( 即自然恢复)简单的流逝并没有导致重新出现条件性恐惧反应的一般观察灭绝训练后,支持破坏再巩固了灭绝学习的优越性。除了这些检索技术,重新获得学习没有透露以前学过的恐惧反应的任何积蓄。总之,这些研究结果表明,通过普萘洛尔打乱了联想恐惧记忆再巩固有效减少恐惧记忆的情感表达。
此外,我们还测试了几个边界和破坏再巩固的必要条件:(1)内存激活会话似乎在程序上类似于灭绝培训( 即非增强曝光),但它应该涉及比灭绝的训练,因为去甲肾上腺素能β受体阻滞剂少无筋试验( 即 ,心得安),也可能干扰灭绝内存,而不是针对原来的恐惧记忆40,41的形成; (2)存储器检索是不足够的存储器再固结18,31,42,43。普萘洛尔不仅减少了空调的恐惧,因为当时有检索SESS期间学到了一些东西响应离子31,32。之间有什么已经学到什么可以在一个给定的检索会话教训( 即预测误差)似乎是一个差异是必要的诱导联想恐惧记忆再巩固32。结果表明,预测误差的发生是一个必要条件,再固结,并为开发和优化再固结为基础的治疗的患者的焦虑症患的有用工具。
在一系列研究中,我们一再反映,不论男女,40毫克的去甲肾上腺素能β受体阻滞剂普萘洛尔无论之前或之后的内存重新给予有效的中和条件性恐惧反应( 即防御惊吓反应)。没有这四个机制复发的-恢复,重建,自发恢复和快速重捕获-破坏再巩固与普萘洛尔27-32,37-39后观察。值得注意的是,在恐惧中和效果进行仅观察到防守惊恐反应,但既不为威胁的预期等级也不对皮肤电导。用于皮肤电调节的数据不被这里报告作为一般图形的可控硅未显著从预期的评分偏离。在人类恐惧条件的研究,条件多指数响应( 如 ,美国的预期,SCR,惊跳ř反应的影响,瞳孔扩大,神经活性)为交叉验证48的原 因,通常获得的。然而,现在有令人信服的证据表明,这些不同的响应水平不一定采取一致行动,并且甚至可能彼此3,27-32,34,37,49离解。注意,惊恐反应是一个自动防御反射,这是增效响应于一个与负价的美国相关联,并且通常不能与USS的中性或正价49,50( 例如 ,振动触觉刺激或观察的CS反应时间任务)。因此,在防守惊跳反射的增强作用是厌 恶空调34的可靠和特定索引。与此相反,可控硅调理可以发生而不考虑美国49,50的价数。考虑到美国的情感价不修改可控硅,皮肤电调理预期觉醒的非特定的措施。因此,我们认为,这个SCR是以下Suited作为衡量行为人厌恶空调的研究。
如果我们猜测将这些成果转化为临床实践中,一些问题和潜在的限制是必须考虑的。首先,它可能有疑问的药理操纵由去甲肾上腺素能β受体阻滞剂是否真的必要破坏的再固结或是否一个行为过程旨在干扰再固结将产生类似的中和作用的过程。即使普萘洛尔的低剂量的一会话治疗显然是无毒的,完全的行为过程总是优选超过一个药物干预。的确,其中消光训练再固结51的窗口内呈现的另一种方法。然而,一些研究未能席勒等人 29,52-54复制这些最新发现却看到55,56。除了这些相互矛盾的结果,一个内再活化过程的消光的其他潜在限制将是,在临床实践中的恐惧反应通常不是在一会话曝光处理熄灭。例如,对于患者的创伤后应激障碍虚接触传统需要10届恐惧消退57之前。因此,即使承认在比较完全的行为干预的简单的药理学治疗的明显的缺点,我们认为,在去甲肾上腺素能操纵存储器再固结似乎比所述再固结窗口内的消光更加可行。
第二个问题是关于最佳条件来触发记忆再巩固。有越来越多的证据表明,调解恐惧的行为表达机制,明确从中介再巩固31,32,58-62的过程机制分离。例如,最近的动物研究发现了差分和离解řeceptors在基底外侧杏仁核调解以前条件性恐惧的回忆63,64的表达,不稳定和重新稳定。恐惧记忆的行为表达,不仅从工艺调解记忆激活( 即访问记忆痕迹)分离,似乎也不能成为必不可少的再巩固发生63。因此,在恐惧记忆激活的表达是不是对信息的记忆痕迹是否进入一个不稳定的阶段。鉴于存储器不稳定对于去甲肾上腺素β受体阻滞剂干扰重新稳定过程的一个先决条件,一个重要的问题是如何能在临床实践中推断成功存储器不稳定。主机的调查结果表明,在诱导再巩固和无论从内存中提取,或一个新的内存40,65的整合划分再巩固一个关键因素是预测误差在mem的诱导程度ORY检索31,32。但鉴于没有客观的标准可用来确定在临床实践中的预测误差的最佳程度,目前的实验室研究结果不能容易地转化为治疗方案。
对翻译文学神经科学到临床实践中面临的另一个挑战是关于范式的生态效度。该证据用于破坏再固结已经主要示于动物和人类对相对较新的(一天龄)和简单的恐惧记忆( 即 ,音调休克;图象休克)。这是不言自明,因为它已经在实验室进行线索恐惧制约已经表明,破坏旧的,更强大和更广泛的存储网络,再巩固,如患者的创伤后应激障碍是有效的。同时相对于因变量,目前还不清楚来自动物和人类实验研究中观察是否推广到患者的焦虑症。害怕再ducing影响迄今主要表现为厌恶空调的行为表现( 即冻结在啮齿类动物或人类的防御惊吓反射行为),只有一个例外,我们证明了困扰也是主观感受是显著由去甲肾上腺素能阻断中性记忆再巩固37。它可以被质疑在实验室,这些恐惧还原效果是否表明焦虑症患者的恐惧和回避行为特征的典型经验。未来的研究应调查目前的研究结果是否真的推广到回避行为,焦虑症的核心症状之一。
总之,虽然巴甫洛夫厌恶空调的过程是学习的恐惧学习和记忆的基本机制的一个很好的工具,我们不能轻易转化实验室成果转化为临床实践。我们小时的见解AVE被获取对最优,边界和存储器再固结必要条件应仅被视为起点的再固结为基础的治疗的发展。另一方面,在消光训练的广泛研究已导致消光系曝光的干预,这仍属于最有效的治疗焦虑症和其他相关病症。由于记忆再巩固的去甲肾上腺素能阻滞剂掩盖了灭绝学习的抗焦虑作用,破坏再巩固指向一个有前途的新的干预措施,以有效地减少过度和非理性的恐惧。
The authors have nothing to disclose.
这项工作是由荷兰科学研究组织一个VICI资助(梅雷尔·金特)的支持。
Name of Material – Equipment | Company | Catalog Number | Comments – Description |
2 computers with 4 screens | Dell | Optiplex 9010 | Recording and monitoring physiological responses. Presenting the experimental script. |
Amplifier | Developed by B. Molenkamp – University of Amsterdam | Designed around a Burr Brown INA101 amplifier and ISO103 isolation stage. | |
VSSRP98 | Developed by B. Molenkamp – University of Amsterdam | Physiological registration software. Record electromyography – EMG – activity using a bundled pair of electrodes wires connected to a front-end amplifier with an imput resistacne of 10 MΩ and a bandwidth of DC-1500 Hz. Raw EMG signals are integrated in the amplifier. Integrated EMG signals are sampled at 1000 Hz and used for data analysis. | |
MATLAB | MathWorks | Analyzing data. Peak amplitudes are determined by taking the baseline 50 ms before probe onset to peak differences within 30 – 150 ms following probe onset and are recorded in microvolt. | |
Presentation | NeuroBehavioral Systems Inc. – USA | Stimulus presentation. | |
Constant current stimulator | Digitimer – UK | DS7A | Generates electrical stimulation. |
Shock electrodes | Made by B. Molenkamp – University of Amsterdam | Ag electrodes of 20 mm * 25 mm with fixed inter-electrodes mid-distance of 45 mm. | |
Headphones | Sennheiser Electronic GmbH & CO – Germany | HD 25-1 II | Presentation of startle probse and background noises. |
EMG electrodes | Made by B. Molenkamp – University of Amsterdam | Three 7 mm sintered Ag-AgCl electrodes. | |
Double-sided adhesive collars | MedCaT – the Netherlands | 848125 | 13-mm x 5-mm. For attaching the EMG electrodes to the skin. |
Conductive gel | Signa Gel – Parker Laboratories Inc. – USA | 224.550.011 | Facilitates conduction from the skin to both the EMG and shock electrodes. |
Alcohol swabs | Sanadep 0.5 % – Microtek Medical – the Netherlands | 3053800 | For cleaning the skin of the participant. |
Sphygmomanometer | Omron Healthcare Europe B.V. – the Netherlands | M4-I HEM-752-E | Measuring blood pressures and heart rate. |
Cotton salivettes | Sarstedt – Germany | 511.534 | Obtaining salivary samples. |
Curved tip syringe | Monoject – Covidien – USA | 412 | Applies gel to EMG and shock electrodes. |
Propranolol HCl – 40 mg and placebo pills | Huygens Apotheek – the Netherlands | Pills should be identical in exterior. |