概述
“一朝被蛇咬,十年怕井繩”,恐懼記憶一旦形成,就會對人產生長久影響。人們對經歷的刺激會產生恐懼、甚至終生難忘的秘密,2010年1月某日被復旦大學科學家發現,最近一期的《美國科學院院報》上刊登了這一成果,發表後即被著名《自然》雜誌《自然中國》網站列為“研究亮點”,並以“神經科學:恐懼因子”為題作詳細報導。
報告指出,恐懼能夠選擇性地激活腦杏仁複合體區域的蛋白激酶A和β抑制因子,β抑制因子對蛋白激酶A神經信號通路的調節、對恐懼記憶形成有關鍵作用。學界普遍認為,這項成果將有助於給人類因事故、戰爭或災難性心理創傷造成的精神障礙等疾病的治療帶來新的希望。
產生機制
2005年9月中韓科學家發現一種蛋白質分子叫“NR2B”,是傳送神經信號的一種受體分子。他們發現,如果減少大腦前扣帶皮層中的NR2B受體的數量,或使已有的NR2B受體“睡著”不工作,恐懼記憶就不能形成。復旦大學神經生物學研究所的卓敏、李葆明以及韓國國立漢城大學的姜奉鈞領導的研究團隊做出的這項研究論文發表在9月15日出版的《神經元》(Neuron)雜誌上。
2010年1月,復旦大學腦科學研究院馬蘭研究組進一步研究指出,蛋白質β抑制因子在記憶形成中扮演了至關重要的角色,是一個參與恐懼記憶的“恐怖分子”。他們對老鼠進行了“恐懼記憶”的研究,在播放聲音的同時對小鼠進行電擊,他們發現,缺失了β抑制因子基因的小鼠難以對聲音產生恐懼,即便形成了恐懼記憶,也會比正常的老鼠更快忘記。
科學研究
杏仁體與恐懼記憶
國際腦科學界普遍認為,大腦杏仁體是恐懼記憶建立的神經中樞。杏仁體在人的各種情緒反應當中———例如憤怒、焦躁、驚恐等———充當了指揮所的角色。杏仁體是大腦顳葉內側左右對稱分布的兩個形似杏仁的神經元聚集組織,和旁邊的海馬以及扣帶回都屬於大腦邊緣系統。
1960年代,美國耶魯大學的狄嘎杜曾經做了一個有名的實驗:他把一對電極插入一頭公牛的杏仁體,電極連線到公牛體外一個能夠發出電信號的儀器,他通過遙控這個儀器向公牛的杏仁體發出電信號。
狄嘎杜把公牛牽到室外,手持遙控器近距離地向公牛身上的儀器發出指令,使得儀器對公牛杏仁體進行電信號刺激。公牛突然暴躁起來,兇猛地向狄嘎杜衝來,就在公牛要撞到狄嘎杜的時候,他再次發出遙控信號,停止對公牛杏仁體的刺激。公牛突然止步,安靜下來,一點也沒有了剛才的怒火。這個實驗充分說明了杏仁體控制情緒的功能。
阿德菲是美國心理學和神經系統科學教授,他曾對一名大腦杏仁體受損的婦女進行了長達20多年的觀察。阿德菲讓這名婦女與其他志願者通過小洞觀看不同面部表情的人物照片。其中,一部分照片中的人物面部表情為害怕,另一部分照片中人物的面部表情為高興。結果發現,由於杏仁體受損,這名婦女不能分辨出人們害怕的表情。
中韓科學家進一步研究
復旦大學和韓國國立漢城大學的科學家們對恐懼記憶的形成取得了進一步的進展。“我們在大腦的前扣帶皮層發現了秘密。”李葆明教授說。
學習和記憶是建立在神經元與神經元之間的連線和信息傳遞的基礎之上的。NR2B受體就是神經元與神經元之間信息傳遞“熱線電話”的關鍵部件。如果通過遺傳學或藥理學手段作用於NR2B,降低其合成數量或阻斷其活性,就能幹擾“熱線電話”,讓恐懼記憶無法形成。
復旦大學的實驗人員為此進行了一個實驗。實驗人員先把一隻正常的老鼠放入籠子接受電擊。過24小時或48小時再把這隻老鼠放進籠子,只見老鼠弓著身體,顯得驚恐萬分。實驗人員說,老鼠弓背是高度恐懼時候的一種行為狀態,說明老鼠對於這個曾經受過電擊的籠子留有恐懼記憶。
然後,實驗人員又把事先注射過能阻斷NR2B受體活性藥物的老鼠放進籠子,同樣給這隻老鼠施加一次電擊。24小時或48小時以後,再把這隻老鼠放進同一隻籠子,可是這隻老鼠一點恐懼反應都沒有,好像此前從未經歷過電擊一樣。“實際上,這就是藥物在起作用,使得NR2B受體的活性降低或受阻,老鼠不能形成恐懼記憶,所以當回到有過痛苦經歷的環境時,它也表現麻木。”李葆明教授說。
醫學意義
對於人類來說,如果遭受巨大的災難性事件,會產生恐怖記憶並引發消極情緒,這種噩夢般的記憶很可能會折磨一生。而科學家的基礎研究為減輕這種“創傷後應激綜合徵”提供了可能性。
“將來若能開發出針對前扣帶皮層NR2B受體的選擇性藥物,在災難發生後較短的時間內服用,就有可能消除或緩解精神創傷。”
李葆明教授解釋說,人類大喜大悲的情緒記憶的形成,在腦機制方面有一定的相似之處,因此存在這樣一種可能,就是消除恐懼記憶的同時也擦掉了愉快的記憶痕跡。李葆明表示,他們今後將繼續開展有關NR2B受體的功能研究,比如說這種受體在注意力調整及問題解決能力方面的作用。
改寫恐懼記憶
美國紐約大學研究人員還發現,人們可以在不使用任何藥物的情況下,不斷“重演”恐懼記憶來將其“改寫”。
受試者通過電腦螢幕觀看各種顏色的方塊,當藍色方塊出現時,他們會受到輕微電擊。第二天,研究人員再次向受試者出示藍色方塊,令他們回想起一天前的“恐懼記憶”,但這一次並不同時施以電擊。然後研究人員把受試者分成3組分別進行“消除訓練”。第一組在第一次看到藍色方塊10分鐘後再次看到這個圖案,且同樣未受到電擊。研究人員預計此時“視窗期”已經啟動,“藍色方塊安全”這一新信息開始復蓋原本的恐懼記憶。第二組在第一次看到藍色方塊後不再重複看這一圖案。第三組在第一次看到藍色方塊之後6小時再次看到這一圖案。研究人員預計“視窗期”已經結束。一天后,研究人員通過測試發現,後兩組人對藍色方塊的恐懼感恢復,而第一組則由於第二天的強化訓練“重寫”了對藍色方塊的記憶,不再對它產生恐懼。
這一測試結果說明,記憶並非一成不變,而是可以被新信息“復蓋”的,前提是這一過程必須在喚起記憶後某一時間段內進行。紐約大學研究人員丹妮拉•席勒說:“這項研究表明,記憶在一段時期內可能受到某些因素影響而永久改變。”“通過研究記憶的變化,我們將來可能在治療與異常情緒記憶有關的疾病方面走出一條新路”。