胡靜初 張蔚欣 陳小婷 王文清 王子潔 莊楚群 馮 彪 鄭希付

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遠(yuǎn)期恐懼記憶再鞏固更新機(jī)制的線索選擇性特點(diǎn)

胡靜初張蔚欣陳小婷王文清王子潔莊楚群馮 彪鄭希付

(華南師范大學(xué)心理學(xué)院;華南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院, 廣州 510631) (中山紀(jì)念中學(xué), 廣東 中山 528400)

已有動(dòng)物和人類研究均表明, 通過記憶的再鞏固更新機(jī)制能有效削弱新形成的條件性恐懼記憶(1天), 并且存在線索選擇性特點(diǎn)。然而創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙(PTSD)往往在形成相當(dāng)一段時(shí)間后才能得到治療, 且現(xiàn)實(shí)生活中人們通常一次習(xí)得對(duì)多個(gè)線索的恐懼。因此找到針對(duì)多線索創(chuàng)傷記憶的有效治療方法顯得尤為重要。目前未有人研究遠(yuǎn)期恐懼記憶的再鞏固更新機(jī)制是否存在線索選擇性特點(diǎn)。為探究遠(yuǎn)期恐懼記憶(>7天)的再鞏固更新機(jī)制是否同樣存在線索選擇性特點(diǎn), 本研究采用被試內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì), 以皮膚電作為恐懼反應(yīng)指標(biāo), 多個(gè)線索作為條件刺激進(jìn)行恐懼習(xí)得, 習(xí)得14天后給被試單獨(dú)呈現(xiàn)一個(gè)線索進(jìn)行恐懼記憶提取, 10分鐘后進(jìn)行消退訓(xùn)練, 24小時(shí)后對(duì)不同線索進(jìn)行自發(fā)恢復(fù)測(cè)試。結(jié)果顯示：未提取線索的自發(fā)恢復(fù)程度顯著高于提取線索。說明遠(yuǎn)期記憶(14天)的再鞏固更新機(jī)制同樣存在線索選擇性特點(diǎn), 并確認(rèn)了提取消退作為一種行為手段對(duì)遠(yuǎn)期恐懼記憶再鞏固進(jìn)行干預(yù)的有效性, 對(duì)臨床干預(yù)具有一定指導(dǎo)意義。

遠(yuǎn)期記憶再鞏固; 線索選擇性; 條件性恐懼; 提取消退

1 前言

恐懼記憶的形成通常以經(jīng)典巴甫洛夫恐懼條件化模型為原理, 該模型認(rèn)為, 一個(gè)原本不具備引發(fā)個(gè)體恐懼情緒的中性刺激CS (條件刺激, Conditioned Stimulus, 如一個(gè)聲音), 多次伴隨一個(gè)恐怖或者厭惡刺激US (無條件刺激, Unconditioned Stimulus, 如電擊)出現(xiàn)之后, 個(gè)體會(huì)逐漸習(xí)得對(duì)這個(gè)中性刺激的條件恐懼反應(yīng)。當(dāng)這個(gè)中性刺激CS單獨(dú)出現(xiàn)時(shí), 個(gè)體會(huì)對(duì)其產(chǎn)生恐懼反應(yīng)(Mineka & Zinbarg, 2006)。同時(shí), 條件性恐懼也可以消退, 當(dāng)條件刺激繼續(xù)出現(xiàn)而恐懼刺激不再出現(xiàn)時(shí), 已經(jīng)習(xí)得的條件恐懼反應(yīng)則會(huì)逐漸消退。在臨床實(shí)踐中, 往往使用基于消退訓(xùn)練原理的暴露療法治療與恐懼有關(guān)的情緒障礙(Barlow, Allen, & Choate, 2016)。然而, 消退訓(xùn)練一段時(shí)間后, 恐懼常常會(huì)以各種形式返回, 如：自發(fā)恢復(fù)、續(xù)新、重建, 訓(xùn)練效果不佳。這是因?yàn)橄擞?xùn)練使個(gè)體產(chǎn)生了一種新的抑制記憶, 與原來的CS-US恐懼記憶進(jìn)行競爭, 并未減弱原來的恐懼記憶, 而是產(chǎn)生了一種新的CS-no US的聯(lián)結(jié)(Bouton, 2002)。

傳統(tǒng)記憶鞏固理論認(rèn)為, 記憶一旦鞏固形成, 則無法改變。近年來這個(gè)觀點(diǎn)受到挑戰(zhàn), 研究者們認(rèn)為已鞏固的記憶可以經(jīng)過提取重新進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài), 經(jīng)過一段時(shí)間后再次鞏固穩(wěn)定下來, 這個(gè)過程稱為記憶的再鞏固(Alberini, 2005; Dudai, 2004; Nader, 2003)。通過記憶的再鞏固更新機(jī)制, 可削弱恐懼記憶, 有效阻止恐懼的返回。動(dòng)物研究中, 在提取激活新形成的恐懼記憶后立刻注射蛋白質(zhì)合成抑制劑(茴香霉素, anisomycin), 大鼠在之后的測(cè)試中表現(xiàn)出恐懼反應(yīng)顯著減少(Nader, Schafe, & Le, 2000)。隨后Doyère, Debiec, Monfils, Schafe和Ledoux等人(2007)發(fā)現(xiàn), 大鼠新形成的恐懼記憶再鞏固存在線索選擇性特點(diǎn), 即：運(yùn)用再鞏固更新機(jī)制只能選擇性地削弱提取了的特定線索的恐懼記憶, 并且這種線索選擇性特點(diǎn)是通過提取以選擇性地改變個(gè)體杏仁核的突觸可塑性來達(dá)成的。由于藥物對(duì)人類存在副作用, 研究者們隨后提出了行為干預(yù)恐懼記憶再鞏固的提取消退范式, 即在記憶提取后, 在記憶的再鞏固時(shí)間窗內(nèi)進(jìn)行消退訓(xùn)練以削弱原始恐懼記憶。Monfils, Cowansage, Klann和Ledoux (2009)首次驗(yàn)證提取消退范式的有效性, 記憶提取后在再鞏固時(shí)間窗內(nèi)進(jìn)行消退訓(xùn)練, 有效地削弱了大鼠的新形成的恐懼記憶, 而Schiller等人(2010)則首次使用提取消退范式成功干預(yù)了人類新形成的恐懼記憶再鞏固, 并且證實(shí)了人類恐懼記憶再鞏固同樣存在線索選擇性特點(diǎn)。

如果運(yùn)用記憶再鞏固更新機(jī)制能夠削弱恐懼記憶, 這對(duì)創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙的治療將有重大意義。然而, 創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙患者很難在創(chuàng)傷記憶形成后立即得到治療, 臨床中需要干預(yù)的大多是遠(yuǎn)期記憶。遠(yuǎn)期恐懼記憶被證明與新形成的恐懼記憶有著不同的特點(diǎn)。一些大鼠的研究表明, 相較于近期記憶, 遠(yuǎn)期記憶更不容易受到提取的干擾(Milekic & Alberini, 2002; Suzuki et al., 2004)。Suzuki等人(2004)的結(jié)果表明在小鼠習(xí)得條件性恐懼反應(yīng)56天后, 使用茴香霉素干擾記憶再鞏固, 發(fā)現(xiàn)未出現(xiàn)藥物對(duì)遠(yuǎn)期記憶再鞏固的干擾效果。這是由于遠(yuǎn)期恐懼記憶與新形成的恐懼記憶有著不同的神經(jīng)機(jī)制, 新的恐懼記憶的編碼和存儲(chǔ)更依賴于海馬, 而遠(yuǎn)期記憶的存儲(chǔ)更依賴于新皮層(Anagnostaras, Maren, & Fanselow, 1999; Eichenbaum, Otto, & Cohen, 1994; Frankland, O'Brien, Ohno, Kirkwood, & Silva, 2001; Kim & Fanselow, 1992; LeDoux, 1999; Mcclelland, Mcnaughton, & O'Reilly, 1995; McGaugh, 2000; Quevedo et al., 1999; Squire & Alvarez, 1995; Rie, Hotaka, Frankland, & Satoshi, 2016), 因此, 提取激活遠(yuǎn)期記憶需要激活皮層區(qū)域, 而不僅是海馬。由于大腦皮層區(qū)域廣泛, 所以更難達(dá)到激活(Bontempi, Laurent-Demir, Destrade, & Jaffard, 1999; McClelland et al., 1995)。

目前, 大部分人類恐懼記憶再鞏固研究都集中在新形成(1天)的恐懼記憶, 沒有人研究過大于7天的恐懼記憶。然而真實(shí)生活中的創(chuàng)傷記憶往往是遠(yuǎn)期恐懼記憶, 而且常伴隨多個(gè)習(xí)得線索。因此, 多線索遠(yuǎn)期恐懼記憶再鞏固是否可以被成功干預(yù), 以及是否同樣存在線索選擇性特點(diǎn), 成為了關(guān)鍵問題。

為探究遠(yuǎn)期恐懼記憶再鞏固更新機(jī)制是否存在線索選擇性特點(diǎn), 以及再鞏固更新機(jī)制是否對(duì)人類遠(yuǎn)期恐懼記憶同樣有效, 我們使用Schiller等人(2010)的提取消退范式, 被試在第一天習(xí)得恐懼記憶, 14天后進(jìn)行提取, 提取后在再鞏固時(shí)間窗內(nèi)進(jìn)行消退訓(xùn)練, 后一天進(jìn)行自發(fā)恢復(fù)測(cè)試, 探究14天的條件性恐懼記憶是否能被干預(yù), 以及干預(yù)是否存在線索選擇性特點(diǎn), 以推進(jìn)記憶再鞏固更新機(jī)制在心理治療中的臨床應(yīng)用。

2 對(duì)象與方法

2.1 被試

被試為28名在校大學(xué)生(其中男生15名, 女生13名), 通過自愿報(bào)名的方式參加, 年齡范圍為18~23歲(= 23.34,= 1.18)。對(duì)于本研究所涉及到的被試采用如下選擇方法：在大學(xué)里發(fā)布招募通知, 在報(bào)名的大學(xué)生中先通過電話詢問其是否有精神障礙史、最近是否有服用過精神類藥品等問題, 選擇右利手、無軀體疾病和精神障礙、視力或矯正視力正常、無色盲及色弱且之前沒有參加過類似實(shí)驗(yàn)的被試。

正式實(shí)驗(yàn)前首先向被試說明：本實(shí)驗(yàn)是一個(gè)恐懼情緒實(shí)驗(yàn), 實(shí)驗(yàn)過程中將在左手食指和無名指的末端指腹上連接電極以記錄皮膚電, 在右手手腕處施加一個(gè)輕微電擊, 由于每個(gè)人的感覺閾限有所不同, 正式實(shí)驗(yàn)前首先會(huì)進(jìn)行電擊強(qiáng)度的評(píng)定, 電擊儀器的使用是經(jīng)過科學(xué)評(píng)定的, 絕不會(huì)對(duì)您造成任何傷害, 如果在實(shí)驗(yàn)過程中有任何不適, 可隨時(shí)提出終止實(shí)驗(yàn), 三天實(shí)驗(yàn)結(jié)束后給您支付相應(yīng)的報(bào)酬。接著, 被試需簽署實(shí)驗(yàn)知情同意書, 并填寫《狀態(tài)?特質(zhì)焦慮量表》。被試狀態(tài)焦慮(= 38.21,= 1.32)和特質(zhì)焦慮(= 38.90,= 2.29)均在正常范圍之內(nèi)。

在實(shí)驗(yàn)設(shè)備準(zhǔn)備好后, 進(jìn)一步確認(rèn)被試是否能看清電腦屏幕, 能否聽清實(shí)驗(yàn)員的指導(dǎo)語等, 在得到確認(rèn)答復(fù)后才開始正式實(shí)驗(yàn)。

一個(gè)樂于“嚼舌根”的人，常常是一個(gè)成功度不高、渴望友誼但又難獲真正友誼的人。人活著，總需要一點(diǎn)存在感。有些人為了證明存在的價(jià)值，完全不顧他人感受，像鐘女士就是這樣。

2.2 實(shí)驗(yàn)刺激

條件刺激(CS)：采用圖片作為條件刺激, 圖片分別為黃色正方形、藍(lán)色正方形和綠色的正方形。其中兩種顏色的正方形會(huì)跟隨US, 作為CSa+、CSb+, 另一種顏色的正方形始終不會(huì)跟隨US, 作為CS? (如圖1所示)。為避免被試對(duì)不同顏色的偏好和順序效應(yīng), 刺激顏色和呈現(xiàn)順序已進(jìn)行平衡。三個(gè)圖片均為標(biāo)準(zhǔn)色, 具有相同的大小和亮度, 呈現(xiàn)時(shí)間為4 s, 背景為標(biāo)準(zhǔn)白色。為平衡不同顏色的正方形在不同被試間的影響, 三種顏色的圖形有相同的概率充當(dāng)CS+。

圖1 遠(yuǎn)期恐懼記憶再鞏固實(shí)驗(yàn)的刺激材料

非條件刺激(US)：參考Schiller等人(2010)的研究, 本實(shí)驗(yàn)采用腕部電擊作為非條件刺激(US)來誘發(fā)被試的恐懼情緒, 電擊持續(xù)時(shí)間為200 ms。考慮到個(gè)體之間感覺閾限會(huì)存在差異, 在正式實(shí)驗(yàn)前會(huì)讓被試對(duì)電擊強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)定, 被試需要自行決定讓其感到極度不舒服但可以忍受的電擊強(qiáng)度。

2.3 實(shí)驗(yàn)流程

電擊強(qiáng)度評(píng)定：在正式實(shí)驗(yàn)之前先對(duì)每個(gè)被試所能接受的電擊強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)定, 這個(gè)強(qiáng)度能讓被試感到極度不舒服但可以忍受。評(píng)定先從較微弱的10 V開始, 之后每次增大10 V, 并在每次增大電擊強(qiáng)度之后詢問被試的感受, 直到被試報(bào)告強(qiáng)度已達(dá)到讓其感到極度不舒服但可以忍受的程度(電擊強(qiáng)度最高不超50 V)。每次電擊持續(xù)時(shí)間為200 ms, 電流為每秒50脈沖。在接下來的各個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中被試的電擊強(qiáng)度不再改變。

實(shí)驗(yàn)分為3天, 分別為第1天的習(xí)得階段、第15天的提取?消退階段、第16天的自發(fā)恢復(fù)測(cè)試階段(如圖2所示)。正式實(shí)驗(yàn)開始前, 先向被試詳細(xì)解釋指導(dǎo)語, 確保被試明白指導(dǎo)語的意思后, 進(jìn)入第一天的習(xí)得階段。

第1天習(xí)得階段：CSa+、CSb+分別呈現(xiàn)13次(每個(gè)CS不會(huì)超過兩次連續(xù)出現(xiàn)), 每次呈現(xiàn)4 s, 試次之間的時(shí)間間隔(ITI)為12~18 s, 其中有38% (5次) CSa+、38% (5次) CSb+伴隨電擊。CS?呈現(xiàn)8次, 均不伴隨電擊。

第15天提取消退階段：先給被試單獨(dú)呈現(xiàn)一次CSa+, 呈現(xiàn)時(shí)間為4 s, 以提取激活習(xí)得的恐懼記憶。接著被試休息10 min, 休息之后進(jìn)行消退訓(xùn)練。消退過程中CSa+、CSb+和CS?各隨機(jī)呈現(xiàn)11次, 共呈現(xiàn)33次, 每次呈現(xiàn)4 s, ITI為12~18 s, 均不跟隨電擊。

第16天自發(fā)恢復(fù)測(cè)試階段：自發(fā)恢復(fù)測(cè)試過程CSa+、CSb+、CS?各隨機(jī)呈現(xiàn)11次, 共呈現(xiàn)33次, 每次呈現(xiàn)4 s, 均不跟隨電擊, ITI為12~18 s。

所有實(shí)驗(yàn)刺激都通過Eprime 2.0 編程呈現(xiàn)。首先在屏幕中央呈現(xiàn)紅色注視點(diǎn)“+”, 呈現(xiàn)時(shí)間為1000 ms, 注視點(diǎn)后呈現(xiàn)條件刺激CS, 呈現(xiàn)時(shí)間為4 s, 隨后跟隨非條件刺激US或者白屏, 呈現(xiàn)時(shí)間均為200 ms (如圖3所示)。實(shí)驗(yàn)過程中被試不需要做任何按鍵反應(yīng)。

2.4 測(cè)量指標(biāo)

圖2 實(shí)驗(yàn)流程

圖3 實(shí)驗(yàn)刺激呈現(xiàn)示意圖

本實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)均使用SPSS 17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。分別對(duì)各個(gè)階段(恐懼學(xué)習(xí)階段, 恐懼消退階段, 恐懼自發(fā)恢復(fù)階段)的皮膚電進(jìn)行刺激類型(CSa+, CSb+, CS?) × 階段(早期, 晚期)的重復(fù)方差測(cè)量分析, 并采用Bonferroni法進(jìn)行事后檢驗(yàn)或配對(duì)樣本t檢驗(yàn)對(duì)不同階段的不同刺激類型的差異進(jìn)行比較。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.1 習(xí)得階段

以刺激類型(CSa+, CSb+, CS?)和實(shí)驗(yàn)階段(習(xí)得早期：習(xí)得階段前4個(gè)試次; 習(xí)得晚期：習(xí)得階段后4個(gè)試次)為被試內(nèi)因素做重復(fù)測(cè)量方差分析, 結(jié)果顯示：刺激類型的主效應(yīng)顯著,(2, 56) = 9.79,< 0.001, η2 p= 0.26; 實(shí)驗(yàn)階段的主效應(yīng)顯著,(1, 28) = 18.70,< 0.001, η2 p= 0.40; 刺激類型和實(shí)驗(yàn)階段的交互作用顯著,(2, 56) = 3.89,< 0.05, η2 p= 0.12。

采用Bonferroni法進(jìn)行事后檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)CSa+, CSb+, CS?在習(xí)得早期均不存在顯著差異(1.00,0.45,0.37), 而到了習(xí)得晚期, CSa+與CS?, CSb+與CS?出現(xiàn)了顯著差異(0.001,< 0.01), 而CSa+與CSb+仍然不存在顯著差異(0.30)。

分別對(duì)習(xí)得晚期的皮電均值進(jìn)行刺激類型(CSa+, CS?)與(CSb+, CS?)的配對(duì)樣本t檢驗(yàn), 結(jié)果發(fā)現(xiàn)在恐懼習(xí)得晚期被試對(duì)CSa+, CSb+的皮膚電反應(yīng)均顯著高于CS? [CSa+,(28) = 6.07,< 0.001, Cohen’s= 1.25; CSb+,(28) = 3.95,< 0.001, Cohen’s= 0.83], 而對(duì)CSa+和CSb+的皮膚電反應(yīng)卻不存在顯著差異,(28) = 1.70,= 0.10, Cohen’s= 0.32。

總體來看, 在習(xí)得的早期階段, 被試對(duì)CSa+, CSb+與CS?的差異并不顯著, 意味著被試在習(xí)得早期對(duì)三種刺激類型的恐懼程度一致, 但隨著實(shí)驗(yàn)階段進(jìn)行到習(xí)得晚期, 被試對(duì)CSa+, CSb+的反應(yīng)顯著的高于了CS?, 而對(duì)CSa+和CSb+的差異仍然不顯著。這意味著隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行, 被試在習(xí)得晚期對(duì)CSa+和CSb+產(chǎn)生了顯著高于CS?的恐懼, 并且對(duì)CSa+和CSb+的恐懼程度仍然趨向一致(如圖4、圖5所示)。

圖4 各階段不同刺激類型的皮電反應(yīng)值變化

圖5 各階段不同刺激類型的皮電反應(yīng)均值

注：習(xí)得階段(Acquisition)為習(xí)得后半段均值(后5個(gè)試次的均值); 消退(Extinction)為消退最后一個(gè)試次均值, 自發(fā)恢復(fù)(Recovery)為自發(fā)恢復(fù)第一個(gè)試次均值。

3.2 消退階段

以刺激類型(CSa+, CSb+, CS?)和實(shí)驗(yàn)階段(消退早期：消退階段前4個(gè)試次; 消退晚期：消退階段后4個(gè)試次)為被試內(nèi)因素做重復(fù)測(cè)量方差分析, 結(jié)果顯示：刺激類型的主效應(yīng)顯著,(2, 56) = 6.50,< 0.01, η2 p= 0.19; 實(shí)驗(yàn)階段主效應(yīng)顯著,(1, 28) = 25.56,< 0.001, η2 p= 0.48; 刺激類型與實(shí)驗(yàn)階段的交互作用顯著,(2, 56) = 4.16,< 0.05, η2 p= 0.13。

為了檢測(cè)消退訓(xùn)練的效果, 我們分別計(jì)算了消退前三個(gè)和最后三個(gè)試次中呈現(xiàn)不同刺激類型(CSa+, CSb+, CS?)時(shí)的皮電均值, 并對(duì)它們進(jìn)行了刺激類型(CSa+, CS?; CSb+, CS?)的配對(duì)樣本t檢驗(yàn), 結(jié)果發(fā)現(xiàn)被試在消退的前三個(gè)試次對(duì)CSa+與CSb+的皮電反應(yīng)顯著高于CS? [CSa+,(28) = 2.94,< 0.01, Cohen’s= ?0.05; CSb+,(28) = 3.48,< 0.01, Cohen’s= 0.78], 而到了最后三個(gè)試次對(duì)CSa+, CSb+的反應(yīng)與CS?無顯著差異[CSa+,(28) = ?0.69,= 0.50, Cohen’s= ?0.13; CSb+,(28) = 1.63,= 0.12, Cohen’s= 0.31]。

對(duì)消退階段最后一個(gè)試次的皮電均值進(jìn)行刺激類型(CSa+, CS?; CSb+, CS?)的配對(duì)樣本t檢驗(yàn), 結(jié)果發(fā)現(xiàn)被試在消退的最后一個(gè)試次對(duì)CSa+, CSb+的反應(yīng)與CS?無顯著差異[CSa+,(28) = 0.17,= 0.87, Cohen’s= 0.03; CSb+,(28) = 0.99,= 0.33, Cohen’s= 0.19]。這表示在消退的末尾階段, CSa+、CSb+的皮電值與CS?沒有顯著差異, 表明被試完成了消退訓(xùn)練。并且配對(duì)t檢驗(yàn)顯示被試在消退的最后一個(gè)試次對(duì)CSa+與CSb+沒有顯著差異,(28) = ?0.89,= 0.38, Cohen’s= 0.17, 這意味著被試對(duì)CSa+與CSb+的恐懼消退程度一致(如圖4、圖5所示)。

3.3 自發(fā)恢復(fù)測(cè)試階段

以刺激類型(CSa+, CSb+, CS?)和實(shí)驗(yàn)階段(自發(fā)恢復(fù)早期：自發(fā)恢復(fù)階段前4個(gè)試次; 自發(fā)恢復(fù)晚期：自發(fā)恢復(fù)階段后4個(gè)試次)為被試內(nèi)因素做重復(fù)測(cè)量方差分析, 結(jié)果顯示：刺激類型的主效應(yīng)顯著,(2, 56) = 3.17,< 0.05, η2 p= 0.10; 實(shí)驗(yàn)階段的主效應(yīng)顯著,(1, 28) = 26.43,< 0.001, η2 p= 0.49; 刺激類型和實(shí)驗(yàn)階段的交互作用顯著,(2, 56) = 4.69,< 0.05, η2 p= 0.14。

采用Bonferroni法進(jìn)行事后檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 在自發(fā)恢復(fù)早期階段, CSb+的皮電值顯著大于CSa+ (< 0.05), 并且顯著大于CS? (< 0.01), 而CSa+與CS?的皮電值不存在顯著差異(= 1.00), 而到了自發(fā)恢復(fù)晚期, CSa+與CS?, CSb+與CS?, CSa+與CSb+的差異均不顯著(s = 1.00)。這表明, 在自發(fā)恢復(fù)的早期階段, 被試對(duì)沒有經(jīng)過提取后消退的CSb+出現(xiàn)了明顯的自發(fā)恢復(fù)反應(yīng), 卻沒有對(duì)經(jīng)過提取消退訓(xùn)練的CSa+表現(xiàn)出恐懼的自發(fā)恢復(fù)。而隨著實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到后半段, 由于一直沒有電擊US的出現(xiàn), 被試一開始對(duì)CSb+出現(xiàn)的恐懼自發(fā)恢復(fù)逐漸被消退, 對(duì)CSa+, CSb+, CS?的反應(yīng)逐漸趨于一致(見圖4)。

為了進(jìn)一步探究不同刺激類型從消退階段到自發(fā)恢復(fù)階段的變化情況, 我們對(duì)CSa+與CS?的差值, CSb+與CS?的差值進(jìn)行了兩因素重復(fù)測(cè)量方差分析, 以與CS?差值的刺激類型(CSa+, CSb+)和實(shí)驗(yàn)階段(消退最后一個(gè)試次; 自發(fā)恢復(fù)第一個(gè)試次)為因素, 結(jié)果顯示：刺激類型的主效應(yīng)顯著,(1, 28) = 10.15,< 0.01, η2 p= 0.27; 實(shí)驗(yàn)階段的主效應(yīng)不顯著,(1, 28) = 0.52,= 0.48; 刺激類型和實(shí)驗(yàn)階段的交互作用顯著,(1, 28) = 5.63,< 0.05, η2 p= 0.17。

通過配對(duì)樣本t檢驗(yàn)對(duì)CSa+/CSb+與CS?在自發(fā)恢復(fù)測(cè)試階段第一個(gè)試次的皮電差值和在消退階段最后一個(gè)試次的皮電差值進(jìn)行比較, 結(jié)果顯示：即CSb+與CS?在自發(fā)恢復(fù)測(cè)試階段第一個(gè)試次的皮電差值顯著高于在消退階段最后一個(gè)試次的皮電差值：(28) = ?2.07,< 0.05, Cohen’s= 0.15, 而CSa+與CS?沒有差異：(28) = 0.78,= 0.44, Cohen’s= ?0.39 (如圖6所示), 說明提取了的CSa+沒有出現(xiàn)自發(fā)恢復(fù), 而沒有提取的CSb+出現(xiàn)了顯著的自發(fā)恢復(fù)。

圖6 CSa+/CSb+與CS?在自發(fā)恢復(fù)測(cè)試階段第一個(gè)試次和消退階段最后一個(gè)試次的皮電差值

注：*< 0.05 CSb+與CS?在自發(fā)恢復(fù)測(cè)試階段第一個(gè)試次的皮電差值與在消退階段最后一個(gè)試次的皮電差值存在顯著差異。

4 討論

本研究探究了提取消退訓(xùn)練是否能夠干預(yù)人類遠(yuǎn)期恐懼記憶再鞏固, 以及是否存在線索選擇性特點(diǎn)。被試在第1天習(xí)得恐懼, 第15天進(jìn)行恐懼記憶的提取及消退訓(xùn)練, 第16天進(jìn)行自發(fā)恢復(fù)測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明, 提取消退訓(xùn)練成功干預(yù)了遠(yuǎn)期恐懼記憶再鞏固, 阻止了遠(yuǎn)期恐懼的自發(fā)恢復(fù), 而且同樣存在線索選擇性特點(diǎn)。

遠(yuǎn)期恐懼記憶的再鞏固更新機(jī)制出現(xiàn)線索選擇性特點(diǎn), 可能是由于提取單一線索這一操作, 只能選擇性地再激活大腦皮層中對(duì)于特定線索的遠(yuǎn)期恐懼記憶, 讓特定記憶進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài), 導(dǎo)致了只有特定線索的記憶得以被干預(yù)和破壞。這一結(jié)果也意味著不同線索的恐懼記憶可能是以不同路徑編碼儲(chǔ)存在特定大腦皮層, 印證了人類記憶編碼儲(chǔ)存方式的復(fù)雜度。

本研究的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與部分使用藥物干預(yù)遠(yuǎn)期恐懼記憶再鞏固的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致(Debiec, Ledoux, & Nader, 2002; Nader et al., 2000), 也與Steinfurth等人(2014)的人類實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致, 他們嘗試使用提取消退范式對(duì)7天的恐懼記憶再鞏固進(jìn)行干預(yù), 并成功阻止了人類遠(yuǎn)期恐懼的返回。我們的結(jié)論驗(yàn)證了記憶的不穩(wěn)定性：無論是剛形成的新記憶還是遠(yuǎn)期記憶, 一旦有新的安全信息進(jìn)入再鞏固時(shí)間窗, 記憶就非常容易被改變。

值得注意的是, 本研究與部分使用提取消退范式干預(yù)遠(yuǎn)期恐懼記憶的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一致。例如, Clem和Huganir (2010)使用提取消退的手段干預(yù)小鼠的遠(yuǎn)期記憶(7天), 結(jié)果發(fā)現(xiàn)無法阻止小鼠的遠(yuǎn)期記憶返回, 這可能由于恐懼記憶的強(qiáng)度不同, 小鼠在實(shí)驗(yàn)室習(xí)得的恐懼記憶相對(duì)更強(qiáng)。出于倫理考慮, 我們無法在實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)造過強(qiáng)的人類恐懼記憶, 這就決定了實(shí)驗(yàn)室中造成的恐懼記憶可能更加容易被更改。其次, 雖然記憶鞏固周期的分子機(jī)制在不同物種間也非常相似, 但他們的記憶時(shí)間長度卻可能因?yàn)閴勖拈L短不同而不一致, 如：人類壽命約為70歲左右, 而小鼠壽命約為2年左右, 那么對(duì)于小鼠而言, 14天的遠(yuǎn)期恐懼記憶可能相當(dāng)于它們490天的恐懼記憶(Dutta & Sengupta, 2016; Quinn, 2005)。

本研究首次在人類被試上使用提取消退范式干預(yù)14天的遠(yuǎn)期記憶再鞏固, 并驗(yàn)證了遠(yuǎn)期恐懼記憶再鞏固更新機(jī)制存在線索選擇性特點(diǎn)。對(duì)于人類而言, 即使是14天的遠(yuǎn)期記憶, 也可以通過提取激活進(jìn)行干預(yù)改變。本研究有助于我們進(jìn)一步了解人類恐懼記憶的特點(diǎn), 從而有助于我們更好地將基礎(chǔ)研究中的結(jié)論推廣到臨床應(yīng)用中去, 例如根據(jù)新形成的創(chuàng)傷記憶與形成很久的創(chuàng)傷記憶的特點(diǎn)及兩者差異, 有針對(duì)性地對(duì)其進(jìn)行干預(yù)。通過本研究我們也可以了解到人類與動(dòng)物物種的差異, 如對(duì)于人類來說, 可以通過短時(shí)間對(duì)記憶線索的暴露迅速提取特定恐懼記憶, 哪怕是遠(yuǎn)期恐懼記憶也存在同樣規(guī)律。本研究還為使用提取消退干預(yù)創(chuàng)傷記憶提供了指導(dǎo), 具有一定的臨床應(yīng)用價(jià)值, 因?yàn)榇蠖鄶?shù)實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)造的條件性恐懼記憶多是在一天后進(jìn)行干預(yù), 而真實(shí)生活中的創(chuàng)傷記憶往往不可能在剛形成時(shí)就能得到干預(yù)。

然而, 本研究同樣存在幾個(gè)限制：第一, 在最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中, 由于習(xí)得和消退恐懼是本實(shí)驗(yàn)得以進(jìn)行的先決條件, 我們排除了無法習(xí)得或消退恐懼的被試, 因此無法測(cè)量無法習(xí)得和消退恐懼的被試的自發(fā)恢復(fù)(Kindt, Soeter, & Vervliet, 2009; Sotres-Bayon, Diaz-Mataix, Bush, & Ledoux, 2009; Yang, Chao, & Lu, 2006); 第二, 我們使用能體現(xiàn)自主神經(jīng)反應(yīng)的恐懼指標(biāo)(皮膚電)來測(cè)試人類的條件化恐懼, 然而皮膚電經(jīng)常隨著室溫和天氣而變化, 被試學(xué)習(xí)恐懼的第一天和提取消退的第15天的氣溫非常不同, 這也解釋了為什么我們實(shí)驗(yàn)中第一天習(xí)得的數(shù)據(jù)范圍相對(duì)于第15天要低的多; 第三, 我們只使用了皮膚電作為測(cè)量恐懼的指標(biāo), 并沒有使用任何認(rèn)知外顯指標(biāo)(如US預(yù)期, 表示被試對(duì)于每個(gè)試次出現(xiàn)電擊的概率估計(jì), 可以代表被試對(duì)于條件化恐懼學(xué)習(xí)的外顯學(xué)習(xí)程度, 同樣也是恐懼學(xué)習(xí)的一個(gè)有力指標(biāo))。然而, 研究表明使用認(rèn)知指標(biāo)會(huì)導(dǎo)致被試習(xí)得更強(qiáng), 讓被試更能外顯地學(xué)習(xí)到CS-US之間的知識(shí)聯(lián)結(jié), 以致于記憶無法消退(Warren et al., 2014), 同時(shí)容易與皮膚電指標(biāo)相互影響?；谶@些原因, 我們更傾向于使用一種非侵入性、能反應(yīng)自主神經(jīng)活動(dòng)的指標(biāo)來測(cè)量恐懼程度, 但這也在某種程度上減少了數(shù)據(jù)的獲得。

本研究證實(shí), 遠(yuǎn)期恐懼記憶再鞏固更新機(jī)制存在線索選擇性特點(diǎn), 以及14天的遠(yuǎn)期恐懼記憶也是可以通過在提取后的再鞏固時(shí)間窗內(nèi)進(jìn)行消退訓(xùn)練而成功削弱的, 再次確認(rèn)了提取消退作為一種記憶再鞏固的行為干預(yù)手段的有效性。

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Cue specificity of reconsolidation update mechanism in remote fear memories

HU Jingchu; ZHANG Weixin; CHEN Xiaoting; WANG Wenqing; WANG Zijie; ZHUANG Chuqun; FENG Biao; ZHENG Xifu

(School of Psychology, South China Normal University, Guangzhou, 510631, China) (School of Life Sciences, South China Normal University, Guangzhou, 510631, China) (Sun Yat-Sen Memorial Secondary School, Zhongshan, 528400, China)

Recent studies of fear memories conducted in both humans and animals have suggested that new fear memories (1-day old) can be attenuated using a reconsolidation update mechanism, which is selective to the reactivated cue. In real life, patients with post-traumatic stress disorder (PTSD) usually receive treatment much after the traumatic memories form, and a traumatic event can be associated with multiple cues. However, the cue specificity of reconsolidation update mechanism in remote fear memories (> 7 days) remains largely unknown.

To assess the cue specificity of remote fear memories (14 days) reconsolidation, we explored whether retrieval-extinction during the reconsolidation time window of remote fear memories is selective to the reactivated cue. We used a within-subject design, and skin-conductance response (SCR) served as the measurement. All subjects underwent fear conditioning by three coloured squares on day 1. Two squares (CSa+ and CSb+) were paired with the shock on 38% of the trials. The third square (CS?) was never paired with the shock. Fourteen days later, subjects received a single presentation of CSa+ (reactivated CS+) but not CSb+ (non-reactivated CS+). Ten minutes after the reminder trial, extinction training was conducted (within the reconsolidation window). Twenty-four hours later, all subjects returned to the experiment room and received spontaneous recovery test of the remote fear memories.

Results showed that there is no recovery for the reminded CS+, but significant recovery for non-reminded CS+ during spontaneous recovery testing. The recovery index (which was calculated as the first trial on day 16 minus the last trial on day 15 by differential SCR) of non-reminded CS+ was found to be significantly higher than that of the reminded CS+ (< 0.05). Thus, retrieval-extinction during reconsolidation window only attenuates the fear memory of the reactivated cue.

Our findings demonstrated that the reconsolidation update mechanism is effective for attenuating remote fear memories, and that this mechanism is selective to the reactivated cue of remote memories. We provide evidence to support the ongoing efforts in the development of novel strategies to combat remote pathogenic memories, which we think could lead to a more effective application of the reconsolidation update mechanism.

remote memory reconsolidation; cue specificity; conditioned fear; retrieval-extinction

10.3724/SP.J.1041.2019.00316

2017-12-05

* 國家自然科學(xué)基金(31771218), 廣東省自然科學(xué)基金博士科研啟動(dòng)基金資助(2018A030310661), 中國博士后科學(xué)基金第64批面上項(xiàng)目資助(2018M640791)。

胡靜初和張蔚欣同為第一作者

鄭希付, E-mail: zhengxf@scnu.edu.cn

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