科学家揭示大脑克服恐惧的机制
研究发现大脑如何通过经验抑制恐惧反应，为治疗恐惧症、焦虑症和创伤后应激障碍提供了新思路。
伦敦大学学院(UCL)赛恩斯伯里威尔科姆中心(SWC)的研究人员揭示了帮助动物克服本能恐惧的精确大脑机制。今天发布在《科学》杂志上的这项小鼠研究，可能为恐惧相关疾病如恐惧症、焦虑症和创伤后应激障碍(PTSD)治疗提供新的方向。
这项研究由Dr. Sara Mederos和Sonja Hofer教授领导，他们探索了大脑如何通过经验抑制对感知威胁的反应，这些威胁随着时间的推移被证明是无害的。
“人类天生具有本能的恐惧反应，比如对响声或快速接近物体的反应，”Mederos博士解释道，她是SWC Hofer实验室的研究员。“然而，我们可以通过经验来控制这些本能反应——就像孩子们学会享受烟花，而不是害怕它们的响声。我们希望理解这种学习过程背后的大脑机制。”
通过一种创新的实验方法，研究小组研究了小鼠对一个扩展阴影的反应，该阴影模拟了一个空中捕食者的接近。最初，面对这一视觉威胁时，小鼠会寻找庇护所。然而，在多次暴露并没有实际危险后，小鼠学会了保持冷静，而不是逃避，这为研究人员提供了一个模型，来研究如何抑制恐惧反应。
根据Hofer实验室的前期工作，研究小组知道，大脑中的一个区域——腹外侧膝状体(vLGN)能够在激活时抑制恐惧反应，并能够追踪先前威胁经验的记忆。vLGN还接收来自大脑皮层视觉区域的强烈输入，因此研究人员探索了这一神经通路是否在学习不再害怕视觉威胁中起到了作用。
研究发现了这一学习过程中的两个关键因素：(1)特定区域的大脑皮层对于学习过程至关重要；(2)vLGN这一大脑结构储存了这些由学习引发的记忆。
“我们发现，当特定的视觉皮层区域被去激活时，动物无法学会抑制恐惧反应。然而，一旦动物已经学会停止逃避，大脑皮层就不再是必要的，”Mederos博士解释道。
“我们的结果挑战了传统的学习和记忆观念，”Hofer教授说道，她是该研究的资深作者。“尽管大脑皮层一直被认为是学习、记忆和行为灵活性的主要中心，但我们发现，储存这些关键记忆的并不是视觉皮层，而是位于皮层下的vLGN。这一神经通路为认知新皮层过程与‘硬接线’的脑干行为之间提供了联系，使得动物能够适应本能行为。”
研究人员还揭示了这一过程背后的细胞和分子机制。学习通过在特定的vLGN神经元中增强神经活动来实现，这一活动是由内源性大麻素的释放引发的——这些大脑内的信使分子已知能调节情绪和记忆。内源性大麻素的释放减少了对vLGN神经元的抑制输入，导致当遇到视觉威胁刺激时，vLGN这一大脑区域的活动增强，从而抑制恐惧反应。
这一发现的意义远不止于实验室。Hofer教授解释道：“我们的研究结果有助于推进我们对大脑在恐惧反应调节受损时所发生的异常情况的理解，这些情况出现在恐惧症、焦虑症和PTSD等病症中。尽管对捕食者的本能恐惧反应对现代人类的意义较小，但我们发现的这一大脑通路在人体中也存在。这可能为治疗恐惧症提供新的方向，通过靶向vLGN神经回路或局部的内源性大麻素系统。”
目前，研究团队正在计划与临床研究人员合作，研究这些大脑回路在人类中的表现，期望有朝一日能够为不良的恐惧反应和焦虑症开发出新的靶向治疗方法。
本文译自 ScienceDaily，由 BALI 编辑发布。
