Onze hersenen zijn geprogrammeerd om te leren. Mensen zijn goed uitgerust met de mogelijkheid om de potentiële gevaren leven en misschien nog belangrijker leren de voorspellers gevaar leren. Pavlov aversieve conditionering is een uitstekend hulpmiddel om associatieve angst leren niet alleen bij de mens, maar ook over een breed scala van organismen 1,2 bestuderen. Deze procedure heeft betrekking op de presentatie van een onschuldig biologisch neutraal geconditioneerde stimulus (CS, bijvoorbeeld, een toon of foto) met een giftige of schadelijke ongeconditioneerde stimulus (US), meestal een lichte elektrische schok. Als de CS wordt een betrouwbare voorspeller van de VS, de CS opwekken soortspecifieke geconditioneerde gedragsreacties (bv bevriezen bij ratten en versterkt schrikreflex bij de mens), die worden opgevat als uitingen van angst (zie 3 kritische commentaar op deze terminologie). Niet alleen aversieve conditionering onderzoek toe te voegen aan een beter begrip van de moleculaire en cellulaireprocessen van associatieve angst leren en geheugen 4, maar het biedt ook een basis voor het begrijpen van het ontstaan en beloop van angststoornissen 5. Hoewel het draagt vermelden dat angststoornissen niet noodzakelijk het gevolg zijn van directe conditionering ervaringen, zoals traumatische gebeurtenissen. Zij kunnen ook het gevolg zijn van indirecte of plaatsvervangende angst leerervaringen 6. Maar ongeacht de leergeschiedenis, associatieve angst geheugen vormt de kern van angststoornissen. De Pavlov conditionering paradigma niet alleen bewezen zijn nut bij het begrijpen van de oorsprong van angststoornissen, is ook een uitstekende translationele model te ontwikkelen en verder behandeling van angststoornissen 5.
In het laboratorium de twee meest uitgebreid onderzochte procedures te verminderen geleerde angst zijn (1) extinctie en (2) verstoring van verdichting. Alhoewel uitsterven training - dat wil zeggen, de herhaalde onversterkt re-blootstelling aanhet CS 7,8 - is een effectieve anxiolytische strategie, dierlijke en menselijke angst conditionering studies betrouwbaar tonen aan dat de geconditioneerde angstreactie gemakkelijk kunnen terugkeren door hernieuwde blootstelling aan unsignaled USs (dwz, herstel), een context verandering (dat wil zeggen, vernieuwing), of het verstrijken van de tijd (dwz spontaan herstel) 7,9,10. Een consensus is gebouw dat uitsterven leren niet de oorspronkelijke angst geheugen te wissen, maar in plaats daarvan geeft de vorming van een nieuwe remmende geheugen. Als gevolg daarvan kan de angst geheugen opduiken wat resulteert in een terugkeer van angst, zelfs na aanvankelijk succesvolle angst uitsterven. De verschillende bronnen van terugval zijn nog steeds een grote uitdaging voor de klinische praktijk.
Een alternatieve benadering afnemen geconditioneerde vrees reacties is de recent (her) ontdekte procedure verstoren geheugen reconsolidatie door farmacologische middelen. Deze procedure is veelbelovend omdat het vermindert niet alleen conditioned angst reageren, maar het lijkt zelfs associatieve angst geheugen, die uiteindelijk het probleem van terugval zou kunnen lossen wissen.
Geheugen verdichting verwijst naar een tweefase proces waardoor eerder geconsolideerde geheugen naar een voorbijgaande gedestabiliseerde toestand ophalen en vereisen een tijdsafhankelijke restabilisatie voortduren 14-18. Gen transcriptie, eiwitten en RNA-synthese zijn noodzakelijk voor deze restabilisatie en bieden een window of opportunity voor amnestische agenten om de angst geheugen beïnvloeden. Amnesia voor geleerd angst is bij dieren aangetoond door drugs (bv anisomycin) gericht op de gewenste eiwitsynthese 14,19,20 of de afgifte van neurotransmitters 21,22. Eiwitsynthese kan worden verstoord door de noradrenerge bètablokker propranolol, die verondersteld wordt de noradrenaline-gestimuleerde fosforylering CREB 23-25 remmen. De angst reducerende effecten van propranolol zijn aangetoond indieren en mensen 26-32. In een reeks onderscheidende angst-conditioning onderzoeken we consequent aangetoond dat propranolol (40 mg) toegediend vóór of na reactivatie geheugen effectief gereduceerd de geconditioneerde schrikreactie angstreactie en verhinderde de terugkeer van angst bij gezonde vrijwilligers.
Proof of Principle
Het basisontwerp gebruikt in onze menselijke angst-conditioning studies over het verstoren van reconsolidatie omvat het testen over verschillende fasen over drie opeenvolgende dagen gescheiden door ten minste 24 uur om (1) ondersteuning (her) consolidatie van de herinneringen en (2) kan het medicijn om uit te wassen voor het testen. Op dag 1 - angst acquisitie fase worden gezonde vrijwilligers blootgesteld aan een reeks van foto presentaties. Eén foto stimulus (CS1 +) wordt herhaaldelijk gepaard met een aversieve elektrische stimulus (US), leidt tot het verwerven van een angst vereniging, terwijl een ander beeld stimulus (CS2-) nooit gevolgd door een US. Op dag 2 - het geheugen reactivering fase, re-blootstelling aan de onversterkte geconditioneerde stimulus (CS1-) triggers meestal een geconditioneerde angstreactie. In deze fase, we systemisch toedienen 40 mg propanolol HCl, een β-adrenerge receptorantagonist die indirect richt de eiwitsynthese vereist reconsolidatie 25. Gezien de piekplasmaconcentraties van propranolol 33, we toegediende orale dosis propranolol 90 min voor de reactivering van de angst geheugen in onze eerste experimenten. Voor een optimale test van verdichting, de amnestische middel te worden toegediend na geheugen reactivering. Daarom is in onze laatste experimenten we altijd toegediend propranolol nadat het geheugen reactivering met zeer gelijkaardige resultaten. Op dag 3 - de testfase, is het behoud van de angst geheugen getest 24 uur na de interventie (dat wil zeggen, de eerste test proef dag 3), gevolgd dooreen uitsterven procedure en situationele triggers om te testen voor de terugkeer van angst (dat wil zeggen, herstel, vernieuwing, spontaan herstel, snelle herovering). Voor het bepalen of het effect van propranolol vereist actieve opvragen van angst geheugen, moet het geneesmiddel worden toegediend aan een andere angst voorziene groep zonder reactivering van het geheugen (dat wil zeggen, propranolol geen reactivering toestand) 27,28. We gebruikten de versterking van de schrikreflex als maat voor geconditioneerde angst reageert en online US verwachting ratings als een index voor contingentie leren. De versterking van de schrikreflex is opgevat als een specifieke en betrouwbare index van angst 34, subserved door de amygdala 35. De meest gebruikte schrikreacties stimulus is de "schrikreactie probe", een hard geluid, dat wordt gepresenteerd door een koptelefoon tijdens een stimulus of in het interval tussen twee stimulus presentaties (dwz intertrial intervallen) 36. Sterker schrikreacties het lawaai tijdens de vrees geconditioneerde stimulus (CS1 +) in vergelijking met de controlegroep stimulus (CS2-) geeft de angstige toestand van de deelnemer opgewekt door de gevreesde stimulus (CS1 +).
In een reeks van 10 opeenvolgende experimenten onafhankelijke steekproeven 27-32,37-39 we consequent gerepliceerd onze oorspronkelijke bevinding waar verstoren reconsolidatie angst geheugen door een bèta-adrenerge blokker propanolol HCl effectief gereduceerd de geconditioneerde schrikreflex en verhinderde de terugkeer van angst 27 . De waarnemingen dat de blootstelling aan primaire bekrachtigers (dwz, herstel), een verandering in de context (dwz verlenging) of eenvoudig het verstrijken van de tijd (dwz spontaan herstel) leidde niet tot de hernieuwde opkomst van geconditioneerde vrees reacties zoals algemeen wordt waargenomen na het uitsterven training, ondersteuning van de superioriteit van het verstoren van reconsolidatie dan uitsterven leren. Naast dezeretrieval technieken, herovering leren leverde geen besparingen van de eerder geleerde angstreactie onthullen. Kortom, deze bevindingen suggereren dat het verstoren van reconsolidatie van associatieve angst geheugen door propranolol effectief de emotionele expressie van angst geheugen verlaagd.
Verder hebben we een aantal grenzen en de noodzakelijke voorwaarden voor het verstoren van reconsolidatie getest: (1) Het geheugen reactivering sessie lijkt procedureel vergelijkbaar met uitsterven training (dat wil zeggen, onversterkt blootstelling), maar het moet minder onversterkt proeven dan uitsterven training omdat noradrenerge bètablokkers betrekken (dwz , propranolol) kunnen ook interfereren met de vorming van uitsterven geheugen in plaats van gericht op de oorspronkelijke angst geheugen 40,41; (2) Geheugen ophalen is niet voldoende voor het geheugen reconsolidatie 18,31,42,43. Propranolol verminderd alleen de geconditioneerde angst reageert wanneer er iets tijdens het ophalen sess te lerenion 31,32. Een discrepantie tussen wat er al is geleerd en wat kan worden geleerd op een gegeven retrieval sessie (dwz voorspellingsfout) lijkt noodzakelijk voor het induceren van reconsolidation van associatieve angst geheugen 32 zijn. De resultaten geven aan dat het voorkomen van een voorspellingsfout een noodzakelijke voorwaarde voor verdichting en een nuttig instrument voor de ontwikkeling en optimalisatie-naverdichten gebaseerde behandelingen voor patiënten met angststoornissen.