大家好
自2019年以来,Nature和Lancet等多家期刊发表了关于EMDR神经生物学的重要论文。除了在治疗和帮助承受心理痛苦的人们康复方面带来的突破性益处之外,EMDR似乎也将成为照亮神经科学未知领域的重要方法。在这篇文章中,我们想翻译并分享一篇介绍近期重要研究的文章。这篇文章包含有关作用机制的重要科学数据,也将为EMDR领域的新思路奠定基础……
神秘疗法的生物学线索
我们生活在一个充满压力的时代。流行病学研究表明,与压力相关的“经典”疾病,如重性抑郁障碍、创伤后应激障碍和焦虑障碍,以及同样由压力诱发的成瘾等问题,正在增多。幸运的是,现代神经科学正在开发新的策略,以揭示大脑应对压力的方式,并最终帮助我们战胜压力。Baek及其同事在发表于Nature的论文中,展示了这些策略可能具有的强大潜力。在这项研究中,他们将最新的神经科学技术与富有创意的行为分析相结合,在小鼠身上进行了实验。
慢性压力(例如生活在战区所带来的压力)逐渐产生影响的过程,与重大创伤经历(例如踩到爆炸物)有着根本区别。急性而强烈的应激因素可能与特定的环境刺激在记忆中结合起来,使我们能够记住最初的创伤,并对未来潜在的危险保持警惕。而在创伤后应激障碍中,这些刺激会变成强烈且广泛的焦虑诱发因素。
这其中蕴含着一个治疗契机。在不遭受创伤伤害的情况下,接触创伤提示物(例如在治疗师诊室的安全环境中),可以形成一种新的记忆,即“消退记忆”,从而减轻焦虑。这种被称为“消退”治疗的方法是创伤后应激障碍(PTSD)治疗的基石,但并非对每位患者都有效,而且其效果可能随时间推移而减弱。因此,研究人员正在寻找强化消退过程的方法,例如使用能够促进消退记忆形成和巩固的药物。
Baek及其同事的研究聚焦于一种名为眼动脱敏与再加工(EMDR)的心理治疗方法。在EMDR治疗中,患者在观看能够诱发反复眼球运动的视觉刺激时回忆创伤,这一过程也称为双侧刺激。一些主要的心理健康机构推荐使用EMDR治疗PTSD,但部分研究显示,这种治疗的效果与不伴随双侧刺激、仅直接接触创伤提示物的效果并无太大差异。EMDR实施过程中的心理过程仍然神秘,其背后的神经生物学机制也在很大程度上尚未得到阐明。
在研究中,Baek及其同事让小鼠在听到声音的同时接受足部电击,使其形成恐惧行为(僵直反应)。(图1a)。随后,他们再次向小鼠播放该声音,但不再施加电击,同时让小鼠接触从左到右、再从右到左依次亮起的LED灯阵列,以形成消退记忆。(图1b)。这一方法旨在模拟双侧刺激,尽管与人类接受双侧刺激的情形不同,研究人员很难确定小鼠如何将视线和注意力转向LED刺激。有趣的是,消退与双侧刺激相结合,使小鼠的恐惧行为明显且持续地减少。
图1 | 一种减轻创伤相关恐惧反应的方法。a,Baek及其同事让小鼠接触特定声音,同时对其足部施加令人不适的电击,从而在这两种刺激之间建立记忆联系,使小鼠在听到该声音时表现出恐惧行为。 b,随后,他们利用实验装置,反复向小鼠播放同样的声音,同时让其接触旨在诱发特定眼球运动的LED灯光。与仅接触灯光或仅接触声音的小鼠相比,这些小鼠对声音的恐惧反应有所减弱。 c,在同时接触灯光和声音的小鼠脑内,上丘与丘脑背内侧核之间,以及丘脑背内侧核与基底外侧杏仁核(BLA)之间的兴奋性神经连接(蓝色箭头)得到加强。这使BLA中编码恐惧的神经元受到抑制(红色箭头)。因此,传向大脑恐惧产生区域的输出减少,对创伤提示物的恐惧反应也随之减弱。
研究人员观察到,消退与双侧刺激相结合,增强了上丘的活动;上丘是大脑中负责处理视觉信息并引导个体注意力的区域(图1c)。他们还发现,这一过程激活了丘脑背内侧核,该区域接收来自上丘的神经元投射。这两个区域的激活水平还能预测消退与双侧刺激联合应用所带来的恐惧行为减轻程度。当研究人员通过基因操作干扰丘脑背内侧核神经元、阻止其放电时,恐惧行为便不再减轻。
随后,研究人员采用了光遗传学方法。他们通过光纤向神经元传递激光,从而抑制上丘与丘脑背内侧核之间的神经信号传递。研究结果表明,这两个区域之间的通信,是消退与双侧刺激减轻恐惧行为所必需的。
增强那些以参与感觉处理而著称的脑区之间的连接,为什么能够减轻恐惧行为?Baek及其同事观察到,消退与双侧刺激降低了BLA(基底外侧杏仁核)中神经元的兴奋性;该区域参与调节恐惧反应,其中的相关神经元会伴随小鼠的恐惧行为而放电。随后,他们证实丘脑背内侧核与BLA神经元之间存在一条具有功能性的两级抑制性连接。当这些BLA神经元通过光遗传学手段被抑制时,消退与双侧刺激减轻恐惧的效果也随之消失。综合这些发现,他们提出了一个模型:消退与双侧刺激协同作用,募集连接上丘与丘脑背内侧核的神经通路。该模型解释了如何减轻由BLA触发的、针对创伤提示刺激的恐惧反应。
尽管这是一个简化的模型,Baek及其同事的发现仍详细揭示了消退与双侧刺激减轻恐惧作用所依赖的一条基本神经回路。然而,仍有一些问题尚未得到解答。记忆消退需要接触双侧视觉刺激,因此,有必要确定在实验箱中自由活动的小鼠究竟如何感知这些刺激。未来的研究可以根据LED灯的位置调整小鼠头部的位置,以确保动物的视线朝向交替闪烁的灯光。
一个更广泛的问题是,双侧刺激乃至EMDR究竟如何促进记忆消退并减轻恐惧行为。一种解释认为,视觉刺激同时起到了分散注意力的作用:它将注意力从诱发恐惧的刺激上转移开,从而抑制焦虑,并促进消退记忆的编码。然而,这仍然无法解释为什么随机闪烁的LED灯光未能抑制恐惧行为。另一方面,分散注意力的解释也与现有观点不一致:普遍的看法是,将更多注意力集中于增强恐惧的刺激上,会强化创伤提示情境与安全之间的联系,从而增强记忆消退。
Baek及其同事提出,双侧刺激通过改变相互竞争的脑回路之间的平衡,募集一条能够压过维持恐惧的神经通路、从而促进恐惧消退的神经通路。无论他们提出的模型是否正确,这项研究都为双侧刺激、甚至可能为EMDR的行为效应提供了神经生物学上合理的解释。此外,它也为今后研究这种神秘的行为疗法奠定了基础。考虑到为创伤相关障碍患者提供有效治疗方案的需求日益增长,这确实可以称得上是一项重要进展。
技术驱动的神经科学革命能否为精神障碍治疗带来突破,一直是人们讨论的话题。尤其是考虑到在实验室中对精神障碍及其治疗所采用的心理疗法进行建模的困难,便不难理解兑现这一愿景有多么艰巨。习得性恐惧和恐惧消退等创伤相关障碍的核心特征,即使在简单生物中也能观察到,这使得详细绘制其神经基础成为可能。因此,创伤相关障碍也为治疗研究提供了重要机会。Baek及其同事提出的这类思路,使人们对这些严重损害身心的障碍在诊断、治疗乃至最终预防方面取得突破充满期待。
来源
https://www.nature.com/articles/d41586-019-00294-8?fbclid=IwAR1vet_7DrLLdVGm5uIp7vRF9AxXloMAuhqCso0vp3V2kNicGLQk99aN13U#ref-CR5
Kessler, R. C. et al. Arch. Gen. Psychiatry 62, 593–602 (2005).
Baek, J. et al. Nature 566, 339–343 (2019).
Foa, E. B. & McLean, C. P. Annu. Rev. Clin. Psychol. 12, 1–28 (2016).
Bukalo, O., Pinard, C. R. & Holmes, A. Br. J. Pharmacol. 171, 4690–4718 (2014).
Shapiro, F. J. Anxiety Disord. 13, 35–67 (1999).
Salkovskis, P. Evidence-Based Mental Health 5, 13 (2002).
Tovote, P., Fadok, J. P. & Luthi, A. Nature Rev. Neurosci. 16, 317–331 (2015).
Pearce, J. M. & Hall, G. Psychol. Rev. 87, 532–552 (1980).
Nestler, E. J. & Hyman, S. E. Nature Neurosci. 13, 1161–1169 (2010).
Hariri, A. R. & Holmes, A. Nature Neurosci. 18, 1347–1352 (2015).
EMDR terapisi hakkında genel bilgi: EMDR terapisi