在再巩固时间窗内进行消退训练可防止恐惧恢复

摘要

条件性恐惧可以通过一种称为消退的抑制过程来减弱，但在时间推移或暴露于压力等条件下可能再次出现。我们的方案提出了一种新颖的预防恐惧恢复的方法，即在记忆再巩固时间窗（被重新激活记忆的重新存储阶段）内进行消退干预。

摘要

当恐惧在环境已变得安全后仍持续存在时，便成为一种适应不良的反应。因此，开发一种能够持久防止恐惧重现的方法至关重要。在实验室中，通常采用巴甫洛夫恐惧条件化范式来建立一种可控的、新的恐惧关联。通过将一个无害刺激（条件刺激，CS）与一种厌恶结果（非条件刺激，US）配对，之后仅呈现该刺激即可引发恐惧反应（条件反应，CR）^1,2。一旦形成恐惧记忆，可通过消退训练来减弱恐惧，即反复单独呈现条件刺激而不伴随厌恶结果，直至恐惧反应不再表现³。这种抑制性学习会在大脑中建立一个新的、安全的条件刺激表征，该表征与原始的恐惧记忆在表达上相互竞争⁴。尽管消退训练在抑制恐惧方面有效，但其效果并非永久性的。随着时间推移，恐惧可能自发恢复；暴露于应激环境或回到最初的习得情境也可能导致恐惧重现^3,4。

本实验方案通过靶向再巩固时间窗，以更持久的方式调节情绪记忆，从而解决消退效应的暂时性问题。大量证据表明，激活已巩固的记忆会使其进入不稳定状态，在此期间记忆再次容易受到干扰^5-9。这一干预机会窗口通常在记忆激活后不久开启，并在约6小时后关闭^5,11,16，尽管该时间可能因记忆的强度和形成时间而有所变化¹⁵。通过在记忆再巩固过程中将新信息整合至原始记忆痕迹中，可实现对记忆内容的更新^10,11。在非人类动物研究中，已有成功案例通过在再巩固时间窗内施加药理学干预来阻断恐惧记忆的表达；然而，大多数所用药物对人类具有毒性，或在人类研究中效果不明确^12-14。本方案通过提供一种有效且非侵入性的行为干预手段，克服了上述挑战，适用于人类并具有良好的安全性。

通过在消退前提示恐惧记忆的提取，我们实质上触发了再巩固过程，从而允许新的安全信息（即，消退）纳入，此时恐惧记忆仍易受到干扰。最近一项在大鼠中采用该行为干预的研究已成功利用这些时间参数阻断了恐惧记忆¹¹. 后续在人类中开展的其他研究显示，在已巩固的运动技能被提取后引入新信息，会干扰该技能的稳定性和后续表现¹⁶，情节性¹⁷，或陈述性¹⁸ 记忆会导致对原始记忆痕迹的干扰¹⁴我们在此概述一种用于阻断人类恐惧恢复的新型实验方案。

方案

概述

本方案中描述的研究在连续三天内进行，采用三组被试间设计。第1天，所有被试接受恐惧条件化训练，学习区分两种线索：一种预示电击，另一种则不预示电击。第2天，所有被试均接受消退训练，但在此之前经历不同：其中两组在消退训练前接受一个提示线索以激活恐惧记忆，而第三组则不接受该提示线索。一组在消退训练前10分钟接受提示线索，因此他们在恐惧记忆处于再巩固阶段时接受消退训练；另一组在消退训练前6小时接受提示线索，因此他们在该时间窗口预计已关闭后接受消退训练；第三组在消退训练前不接受任何提示线索，因此接受标准的消退训练。第3天，所有被试返回实验室再次接受一次消退训练。他们在第3天首次看到条件化线索时的恐惧水平，可指示恐惧记忆是否仍然存在。这三天的所有实验均在相同的实验环境中进行，即一个隔音、温度可控的房间。条件刺激为计算机屏幕上呈现的彩色方块。我们使用Biopac系统模块（见表1）分别通过轻微电击诱导恐惧，并通过皮肤电导反应（SCR）测量恐惧。一台台式计算机运行AcqKnowledge软件，用于记录和监控SCR，另一台计算机用于运行并向被试呈现实验程序。所有被试在每天大致相同的时间段内完成这三个阶段的实验。

1. 使用皮肤电导反应（SCR）评估恐惧——电极应用与记录

1. 实验室内应保持适宜的温暖环境（我们通常将室温设定在 70 至 75 华氏度之间），以利于获得可靠且可测量的皮肤电导反....

讨论

本文介绍的实验方案能够通过将中性刺激与厌恶性结果配对，建立一种简单的条件性恐惧反应。一天后，我们通过提示性试验重新激活恐惧记忆，以触发其再巩固过程。在此阶段，我们采用消退训练作为干扰手段。为了验证消退训练是否影响记忆再巩固，我们设置了两组对照。一组在没有进行提示性试验（即未触发再巩固）的情况下接受消退训练，另一组虽接受了提示性试验，但其消退训练发生在再巩固时间窗之外。随后在第二天检测记忆是否自发恢复，或对条件刺激的恐惧反应是否未能恢复。

经典条件反射是一种在过去几十年中被广泛应用于多种物种的经典范式。动物研究表明，恐惧关联的形成及其消退背后的神经机制已得到详细阐述^19,20。人类研究已成功采用该范式，以阐明人脑中的神经相关机制^21-24。本实验方案是对这一成熟范式的细微改进，因此非常适合用于揭示、表征和调控人类中的记忆再巩固过程。

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