恐惧可能模糊危险与安全之间的区别
- 在小鼠实验中，大脑对危险环境和安全环境的表征变得不那么容易区分
- 记忆重叠可能加快对威胁记忆的提取，但降低反应的准确性
- 同一机制是否也参与人类的焦虑和创伤后应激障碍，目前尚未确定
恐惧与记忆：为什么安全的环境可能显得危险
大脑必须识别威胁，但有时即使没有迫在眉睫的危险，恐惧也会出现。一项新研究为这种不匹配提出了一种可能的解释：恐惧或许不会让安全经历与危险经历的记忆之间差异更鲜明，反而会模糊这种差异。这改变了人们对记忆如何帮助我们应对威胁的惯常理解，也提出了一个新问题：快速的防御反应要付出什么代价。
这项研究由麦吉尔大学道格拉斯研究中心和多伦多大学士嘉堡分校的研究人员开展。研究结果发表于《自然·神经科学》。作者研究的不是人类反应，而是小鼠的大脑活动；这些小鼠经过训练，会将一种环境与危险联系起来，将另一种环境与安全联系起来。因此，目前关于焦虑和创伤后应激障碍的结论仅是一种可能的解释，并非已在人类身上证实的机制。
实验过程中，两种环境的神经表征逐渐重叠，而非变得越来越分离。换句话说，大脑更难清晰地区分关于安全地点和与威胁相关地点的记忆。研究资深作者马克·布兰登指出，恐惧或许会模糊危险与安全之间的界限，而不是让这条界限更加清晰。这并不意味着小鼠在所有方面都无法区分不同情境：实验发现的变化仅体现在观察到的大脑活动模式上。
实验显示记忆表征重叠
为了观察这些模式如何形成，研究团队将虚拟环境与实时脑活动成像结合起来。一座配备专门设备的实验场地可以通过改变小鼠周围的视觉和声音信号，让它仿佛在不同环境之间移动。为此，研究人员无需实际将动物转移到另一个地点。这种方法帮助研究人员在同一套实验系统中观察小鼠从威胁相关经历到安全经历之间的转换。
与此同时，微型显微镜追踪了海马体中数百个神经元的活动。海马体是大脑中对学习和记忆至关重要的区域。第一作者罗伯特·罗塞斯克表示，这使研究人员能够实时观察大脑如何在代表危险与安全记忆的相互竞争的地图之间切换。传统的恐惧形成实验无法以同样的方式实时观察这一转换。因此，这种方法使研究人员得以将不断变化的环境中的行为与神经信号的动态变化联系起来。
研究人员特别关注腹侧海马体——海马体中参与处理具有情绪意义的经历（包括恐惧和焦虑）的部分。正是在这一区域，表征的重叠可能有助于迅速提取威胁记忆。这一观察描述了小鼠脑活动可能具有的功能，但并不能证明某个脑区本身就能解释人类的复杂障碍。研究结果的意义在于提出了一种关联：不同情境的记忆与防御性切换的速度之间可能存在联系。
快速防御需要权衡
将安全与危险的记忆混在一起，乍看之下似乎是一种缺陷。然而，作者认为，这种特征可能具有进化意义：重叠的表征让大脑能够更快地提取有关过往威胁的信息。如果危险真的出现，更快的识别可能有助于动物及时作出反应。实验中，这一观点是对该机制可能带来益处的一种解释，而不是证明速度总是比准确性更重要。
节省时间也伴随着权衡。当大脑优先考虑速度时，它可能会在无害情境中也对潜在威胁作出反应。研究人员认为，从生存角度看，误报有时可能比漏掉真正的威胁危害更小。罗伯特·罗泽斯克指出，腹侧海马可能是“宁可谨慎一些”这一应对方式背后的系统组成部分。不过，这些实验本身并未证实，在实验室任务之外，这种代价会多频繁地出现，也未确定其出现的条件。
这种解释有助于理解为什么人们会在没有直接危险时感受到威胁。如果安全经历和危险经历在神经层面形成部分重叠的表征，那么对先前威胁的记忆可能会在新情境中更快被激活。此时，强烈的反应并不一定意味着当事人有意识地认为周围环境很危险：这可能是一种迅速切换到防御状态的机制。不过，这项研究并未在人类身上检验这一过程。
与焦虑的关联仍有待检验
作者将这一假说与焦虑症和创伤后应激障碍（PTSD）联系起来。在这些情况下，无害的景象、声音或地点可能会唤起人们对创伤事件的回忆，并引发强烈恐惧。他们推测，这类反应可能与一种通常有益的生存机制过度敏感有关。这只是一种谨慎的解释：对小鼠进行的实验并未研究确诊患者，也没有证明记忆重叠是这些障碍的成因。要直接检验两者之间的关联，还需要开展专门的研究。
马克·布兰登提出，这类反应未必意味着负责区分记忆的系统发生了故障，也可能是正常防御机制过度活跃的表现。按照这种观点，治疗可能需要关注的是：从识别安全过快地转向预期威胁。这或许能为未来的治疗研究指明方向，但这项研究并未检验任何治疗方法，也不能证明某种具体方法已得到验证。目前，这一发现的实际价值在于提出了一个有待检验的新假设。
这项研究的主要局限在于实验是在小鼠身上进行的。我们还需要弄清楚，类似机制是否参与了人类的焦虑和创伤后应激障碍，以及这些结果在多大程度上适用于人类的相关体验。研究得到了加拿大卫生研究院和加拿大自然科学与工程研究委员会的支持。目前最可靠的结论是：在小鼠身上，恐惧伴随着对安全与威胁的神经表征区分不那么清晰，这可能加快了恐惧记忆的提取。
来源：ScienceDaily
