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.
La conception de base utilisé dans nos études peur conditionné droits de perturber reconsolidation comprend des tests sur différentes phases sur trois jours consécutifs. Au jour 1 – la phase d'acquisition de la peur, les participants sains sont exposées à une série de présentations d'image. Une image stimulus (CS1 +) est à plusieurs reprises jumelé avec un stimulus aversif électrique (US), résultant en l'acquisition d'une association de peur, tandis qu'une autre image stimulus (CS2) ne est jamais suivie par un américain. Le jour 2 – la phase la mémoire de réactivation, les participants sont à nouveau exposés au stimulus conditionné sans les Etats-Unis (UC CS1), qui déclenche généralement une réponse de peur conditionnée. Après la réactivation de la mémoire on administre une dose orale de 40 mg de chlorhydrate de propranolol, un antagoniste des récepteurs β-adrénergiques qui cible indirectement la synthèse de protéines nécessaires pour un rappuyage en inhibant la phosphorylation de la protéine CREB noradrénaline stimulée. Au jour 3 – la phase de test, le pes participants sont à nouveau exposées aux stimuli conditionnés non renforcés (UC CS1 et CS2) afin de mesurer l'effet de la peur de réduction de la manipulation. Ce test de rétention est suivie d'une procédure d'extinction et la présentation des déclencheurs situationnels à tester pour le retour de la peur. Potentialisation de l'œil clin réflexe de sursaut est mesurée comme un indice pour la peur conditionnée répondre. Les connaissances déclaratives de l'association de la peur est mesurée par l'espérance de notes en ligne des États-Unis au cours de chaque présentation CS. Contrairement à l'apprentissage d'extinction, perturbant reconsolidation vise la mémoire de la peur originale empêchant ainsi le retour de la peur. Bien que les applications cliniques sont encore à leurs balbutiements, perturbant la reconsolidation de la mémoire de la peur semble être une nouvelle technique prometteuse avec la perspective de manière persistante atténuer l'expression de la mémoire de la peur chez les patients souffrant de troubles de l'anxiété et d'autres troubles psychiatriques.
Nos cerveaux sont programmés pour apprendre. Les êtres humains sont bien équipées avec la capacité d'apprendre les dangers potentiels dans la vie et peut-être même plus important d'apprendre les prédicteurs de danger. Déconditionnement pavlovien est un excellent outil pour étudier la peur associative apprentissage non seulement chez l'homme mais aussi à travers un large éventail d'organismes 1,2. Cette procédure consiste à présenter un stimulus inoffensif biologiquement neutre conditionné (CS, par exemple, un ton ou une image) avec un stimulus inconditionnel nocifs ou dangereux (US), généralement un léger choc électrique. Si le CS devient un facteur prédictif fiable des États-Unis, le CS obtenir des réponses comportementales conditionnés espèces typiques (par exemple, le gel chez le rat et potentialisée réflexe de sursaut chez l'homme), qui sont conceptualisée comme expressions de la peur (voir 3 pour observations critiques sur ce terminologie). Non seulement la recherche de conditionnement aversif ajouter à une meilleure compréhension de l'moléculaire et cellulaireprocessus de l'apprentissage associatif de la peur et de la mémoire 4, mais il fournit également une base pour comprendre l'étiologie et l'évolution des troubles de l'anxiété 5. Bien qu'il porte de mentionner que les troubles anxieux ne entraînent pas nécessairement des expériences de conditionnement directs tels que des événements traumatisants. Ils peuvent également résulter de la peur des expériences d'apprentissage indirects ou par procuration 6. Mais quel que soit l'historique de l'apprentissage, la mémoire associative peur est à la base des troubles anxieux. Le paradigme de conditionnement pavlovien est non seulement preuve de son utilité pour comprendre l'origine de troubles d'anxiété, il est également un excellent modèle pour développer de translation et le traitement de l'avance de 5 troubles de l'anxiété.
Dans le laboratoire, les deux procédures les plus étudiés pour réduire la peur apprises sont (1) l'extinction et (2) la perturbation de reconsolidation. Même si la formation d'extinction – ce est à dire, le non armé répété une nouvelle exposition àCS 7,8 – est une des études efficaces stratégie anxiolytique, animales et conditionnement de la peur humaine montrent de manière fiable que la réponse de peur conditionnée peut facilement revenir en ré-exposition à USs non signalé (ce est à dire, la réintégration), un changement de contexte (ce est à dire, le renouvellement), ou le passage du temps (ce est à dire, la récupération spontanée) 7,9,10. Un consensus a été construit que l'apprentissage d'extinction ne efface pas la mémoire de la peur d'origine, mais reflète plutôt la formation d'une nouvelle mémoire inhibitrice. En conséquence, la mémoire de la peur peut refaire surface résultant en un retour de la peur, même après l'extinction de succès à l'origine la peur. Les diverses sources de rechute sont toujours un défi majeur pour la pratique clinique.
Une approche alternative pour diminuer la peur conditionnée répondre est la (re) procédure plus récemment découvert de perturber reconsolidation de la mémoire par des agents pharmacologiques. Cette procédure est très prometteuse car non seulement il diminue conditionla peur Ned répondre mais il semble même effacer la mémoire de la peur associative, ce qui pourrait éventuellement résoudre le problème de la rechute.
Reconsolidation de la mémoire se réfère à un processus en deux phases par lesquelles souvenirs précédemment consolidées transférer à un état transitoire déstabilisé à la récupération et nécessitent une restabilisation dépendant du temps de persister 14-18. La transcription des gènes, les protéines et la synthèse d'ARN sont nécessaires pour cette nouvelle stabilisation et offrent une fenêtre d'opportunité pour les agents amnésiques pour affecter la mémoire de la peur. Amnesia de peur appris a été démontrée chez les animaux par des médicaments (par exemple, anisomycine) ciblant la synthèse de protéines requis 14,19,20 ou la libération de neurotransmetteurs 21,22. La synthèse des protéines peut également être perturbée par la noradrénergique propanolol, un bêtabloquant, qui est censé inhiber la noradrénaline stimulé la phosphorylation de CREB 23-25. La crainte des effets de réduction de propranolol ont été démontrées dans26 à 32 animaux et les humains. Dans une série d'études sur la peur conditionnement discriminatoires, nous avons constamment démontré que le propranolol (40 mg) administré avant ou après la réactivation mémoire réduit efficacement la réaction de sursaut de peur conditionnée et a empêché le retour de la peur chez les participants sains.
Démonstration des principes
La conception de base utilisé dans nos études peur conditionné droits de perturber reconsolidation comprend des tests sur différentes phases sur trois jours consécutifs séparés par au moins 24 heures pour (1) support (re) consolidation des souvenirs et (2) permettre à la drogue de laver avant le test. Au jour 1 – la phase d'acquisition de la peur, les participants sains sont exposées à une série de présentations d'image. Une image stimulus (CS1 +) est à plusieurs reprises jumelé avec un stimulus aversif électrique (US), résultant en l'acquisition d'une association de peur, tandis qu'une autre image stimulus (CS2) ne est jamais suivie par un américain. Le jour 2 – la phase la mémoire de réactivation, ré-exposition au stimulus conditionné non renforcé (UC CS1) déclenche généralement une réponse de peur conditionnée. Dans cette phase, on administre par voie systémique HCl 40 mg de propranolol, un antagoniste des récepteurs β-adrénergiques qui cible indirectement la synthèse de protéines nécessaires pour 25 rappuyage. Compte tenu des concentrations plasmatiques maximales de propranolol 33, nous avons administré une dose orale de propranolol 90 min avant la réactivation de la mémoire de la peur dans nos premières expériences. Toutefois, pour un test plus optimale de reconsolidation, l'agent amnésique doit être administré après la réactivation de la mémoire. Par conséquent, dans nos dernières expériences nous avons toujours administré propranolol après la réactivation de mémoire avec des résultats très similaires. Le jour 3 – la phase de test, la conservation de la mémoire de la peur est testé 24 heures après l'intervention (c.-à-premier test procès jours 3), suivie parune extinction procédure et les déclencheurs situationnels de tester pour le retour de la peur (ce est à dire, la réintégration, le renouvellement, la récupération spontanée, réacquisition rapide). Pour déterminer si l'effet du propranolol nécessite la récupération active de la mémoire de la peur, le médicament doit être administré à un autre groupe de conditionnés à la peur sans réactivation de la mémoire (par exemple, état propranolol sans réactivation) 27,28. Nous avons utilisé la potentialisation du réflexe de sursaut comme une mesure de la peur conditionnée répondre et évaluations en ligne de l'espérance américaines comme un indice pour l'apprentissage d'urgence. La potentialisation du réflexe de sursaut est conçu comme un indice spécifique et fiable de la peur 34, subserved par l'amygdale 35. Le stimulus de sursaut déclenchant le plus couramment utilisé est la "sonde sursaut", un bruit fort qui est présenté à travers les écouteurs pendant une relance ou dans l'intervalle entre deux présentations de relance (ce est à dire, des intervalles intertrial) <sup> 36. Fortes réactions effarouchées au bruit pendant la crainte stimulus conditionné (CS1 +) par rapport à la relance de commande (CS2) reflète l'état du participant peur suscitée par le stimulus de la crainte (CS1 +).
Dans une série de 10 expériences consécutives dans des échantillons indépendants 27-32,37-39 nous avons constamment répliqué notre constatation initiale où perturber reconsolidation de la mémoire de la peur par un bloqueur propranolol bêta-adrénergique HCl effectivement réduit le réflexe de sursaut de la climatisation et empêché le retour de la peur 27 . Les observations que l'exposition à renforçateurs primaires (ce est à dire, réintégration), un changement de contexte (ce est à dire, renouvellement) ou simple, le passage du temps (ce est à dire, la récupération spontanée) n'a pas conduit à la ré-émergence de la peur conditionnée répondre comme ce est généralement observé après la formation d'extinction, soutenir la supériorité de perturber reconsolidation sur l'apprentissage d'extinction. En plus de ceux-citechniques de récupération, l'apprentissage de réacquisition ne ont pas révélé les économies de la réaction de peur appris précédemment. En somme, ces résultats suggèrent que la perturbation reconsolidation de la mémoire de la peur associative par le propranolol réduit efficacement l'expression émotionnelle de la mémoire de la peur.
En outre, nous avons testé plusieurs limites et les conditions nécessaires pour perturber reconsolidation: (1) La session de réactivation de la mémoire semble procédure similaire à la formation d'extinction (ce est à dire, l'exposition non armé), mais il devrait impliquer essais moins non armé que la formation d'extinction parce bêta-bloquants noradrénergiques (c.-à- , le propranolol) peut également interférer avec la formation de la mémoire d'extinction au lieu de cibler la mémoire de peur d'origine 40,41; (2) la récupération de la mémoire ne est pas suffisante pour la mémoire reconsolidation 18,31,42,43. Propranolol seulement réduit la peur conditionnée répondre quand il y avait quelque chose à apprendre au cours de la sess de récupérationion 31,32. Un écart entre ce qui a déjà été appris et ce qui peut être appris sur une session de récupération donnée (c.-à-erreur de prédiction) semble être nécessaire pour induire la reconsolidation de la peur associative mémoire 32. Les résultats indiquent que l'apparition d'une erreur de prédiction est une condition nécessaire pour un rappuyage et fournissent un instrument utile pour l'élaboration et l'optimisation des traitements à base de reconsolidation pour les patients souffrant de troubles de l'anxiété.
Dans une série d'études, nous démontrons constamment que, sans distinction de sexe, 40 mg de propranolol noradrénergique bêta-bloquant soit administré avant ou après la réactivation mémoire efficacement neutralisé la peur conditionnée répondre (ce est à dire, la réponse de sursaut défensif). Aucun des quatre mécanismes de rechute – réintégration, renouvellement, récupération spontanée et réacquisition rapide – ont été observés après perturber reconsolidation avec propranolol 27-32,37-39. Il est à noter que les effets de peur neutralisants ne ont été observés pour la réaction de sursaut défensive, mais ni pour l'estimation de l'espérance de menace ni pour la conductance de la peau. Les données pour le conditionnement électrodermale sont pas présentés ici que les tendances générales pour le RCS ne se écartent pas de manière significative des notes de l'espérance. Dans la recherche conditionnement de la peur humaine, de multiples indices de répondre conditionné (par exemple, les Etats-Unis espérance, RCS, r sursautÉPONSE, dilatation de la pupille, l'activité neuronale) sont généralement obtenu pour des raisons de validation croisée 48. Cependant, il ya maintenant des preuves convaincantes que ces niveaux d'intervention différents ne agissent pas nécessairement de concert et peuvent même dissocier les uns des autres 3,27-32,34,37,49. A noter que la réponse de sursaut est un réflexe automatique défensive, qui est potentialisée en réponse à une CS qui est associé à une valence négative de US et peuvent généralement pas être observé avec USs de valence 49,50 neutre ou positif (par exemple, la stimulation vibrotactile ou tâche de temps de réaction). Par conséquent, la potentialisation de la sursaut réflexe défensif est un indice fiable et spécifique de déconditionnement 34. En revanche, RCS conditionnement peut se produire indépendamment de la valence de l'US 49,50. Étant donné que la valence affective des États-Unis ne modifie pas RCS, conditionné électrodermale est une mesure non spécifique de l'excitation anticipée. Nous pensons donc que le SCR est moins suited comme mesure du comportement dans la recherche humaine de déconditionnement.
Si nous nous interrogeons sur la traduction de ces résultats dans la pratique clinique, plusieurs questions et limitations potentielles doivent être considérées. Tout d'abord, on peut se demander si une manipulation pharmacologique par le bêta-bloquant noradrénergique est vraiment nécessaire de perturber le processus de reconsolidation ou si une procédure de comportement visant à interférer avec reconsolidation donnerait un effet neutralisant similaire. Même si un traitement d'une période de session d'une faible dose de propranolol est clairement non toxique, une procédure entièrement comportementale est toujours préférable à une intervention pharmacologique. Il ya en effet une méthode alternative où la formation d'extinction est présentée dans la fenêtre de reconsolidation 51. Plusieurs études ne ont toutefois reproduire ces résultats originaux de Schiller et al. 29,52-54 mais voyez 55,56. En plus de ces résultats contradictoires, unautre limitation potentielle de l'extinction dans la procédure de réactivation qui serait dans la pratique clinique de la réaction de peur est généralement pas éteinte dans un traitement d'exposition d'une session. Par exemple, l'exposition imaginaire pour les patients atteints du SSPT se tient traditionnellement dix sessions avant la peur disparaît 57. Ainsi, même en reconnaissant les inconvénients évidents d'un traitement pharmacologique simple, en comparaison à une intervention comportementale entièrement, nous croyons que la manipulation noradrénergique de reconsolidation de la mémoire semble être plus réalisable que l'extinction dans la fenêtre de reconsolidation.
Une deuxième question concerne les conditions optimales pour déclencher reconsolidation de la mémoire. Il ya plus de preuves que les mécanismes de médiation de l'expression comportementale de la peur sont clairement dissociées des mécanismes de médiation le processus de reconsolidation 31,32,58-62. Par exemple, des études animales récentes découvertes différentiel et r dissociableeceptors dans l'amygdale basolatérale de médiation de l'expression, la déstabilisation et la restabilisation des souvenirs de peur préalablement conditionné 63,64. Une expression comportementale de la mémoire de la peur ne est pas seulement dissocié du processus de médiation réactivation de la mémoire (par exemple, l'accès à une trace de la mémoire), il semble également ne pas être indispensable pour la reconsolidation de se produire 63. En tant que tel, la peur expression pendant mémoire réactivation ne est pas d'information sur si la trace de la mémoire entre dans une phase labile. Étant donné que la mémoire déstabilisation est une condition préalable pour le bêta-bloquant noradrénergique d'interférer avec le processus de restabilisation, une question importante est de savoir comment nous pouvons en déduire succès déstabilisation de la mémoire dans la pratique clinique. Une foule de conclusions indiquent que un facteur crucial dans l'induction de reconsolidation et délimitant reconsolidation soit de récupération de la mémoire ou de la consolidation d'un roman 40,65 mémoire est le degré d'erreur de prédiction induite pendant memla récupération ORY 31,32. Mais étant donné qu'aucun critère objectif est disponible pour déterminer le degré optimal d'erreur de prédiction dans la pratique clinique, les résultats de laboratoire actuelles ne peuvent être facilement convertis en protocoles de traitement.
Un autre défi pour la traduction de la littérature de la neuroscience dans la pratique clinique porte sur la validité écologique du paradigme. La preuve de reconsolidation perturbant a été principalement montré chez les animaux et les humains pour relativement nouveau (vieux un jour) et simples souvenirs de peur (ce est à dire, le choc de la tonalité; choc de l'image). Il ne est pas évident que la perturbation des réseaux reconsolidation de la mémoire plus âgés, plus fortes et plus larges, tels que chez les patients atteints du SSPT est aussi efficace qu'il a été démontré en laboratoire pour indicé conditionnement de la peur. Aussi par rapport à la variable dépendante, il est encore difficile de savoir si les observations de l'animal et des études de laboratoire droits généralisent aux patients souffrant de troubles anxieux. La crainte reeffets productrices d'sont jusqu'ici démontré principalement pour l'expression comportementale de déconditionnement (ie, le gel comportement chez les rongeurs ou défensive réflexe de sursaut chez l'homme), à une exception près, où nous avons démontré que aussi les sentiments subjectifs de détresse ont été significativement neutralisés par le blocage noradrénergique de la reconsolidation de la mémoire 37. On peut se demander si ces effets de peur de réduction dans le laboratoire sont révélateurs des expériences typiques de la peur et comportement d'évitement caractéristique des patients souffrant de troubles anxieux. Les recherches futures devraient déterminer si les résultats actuels en effet généraliser à l'évitement des comportements, l'un des symptômes centraux de troubles anxieux.
En somme, bien que la procédure de conditionnement pavlovien aversif est un excellent outil pour étudier les mécanismes de base de l'apprentissage de la peur et de la mémoire, nous ne pouvons pas traduire facilement les résultats de laboratoire dans la pratique clinique. Les idées que nous have été l'acquisition sur le optimal, des frontières et des conditions nécessaires pour reconsolidation de la mémoire ne doit être considéré comme un point de départ pour le développement de traitements à base de reconsolidation. D'autre part, les recherches approfondies sur la formation d'extinction a entraîné des interventions d'exposition en fonction extinction, qui appartiennent encore à des traitements les plus efficaces pour les troubles anxieux et d'autres troubles connexes. Étant donné que le blocus noradrénergique de la reconsolidation de la mémoire éclipse l'effet anxiolytique de l'apprentissage d'extinction, perturbant points de reconsolidation à une nouvelle intervention prometteuse pour réduire efficacement les craintes excessives et irrationnelles.
The authors have nothing to disclose.
Ce travail est soutenu par une subvention de VICI (Merel Kindt) de l'Organisation néerlandaise pour la recherche scientifique.
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. |