期间,快速眼球运动(REM)睡眠,大脑活动往往类似于清醒的行为。有时,大脑可以更活跃在REM睡眠比当你清醒。这就是为什么REM睡眠有时被称为“异相睡眠,”弗吉尼亚理工大学的神经学家说Sujith Vijayan。对于那些经历创伤后应激障碍,这非常活跃的睡眠阶段往往是充满感情色彩的梦想,”,“Vijayan说。
睡眠中的大脑通常把情感记忆,可以处理它们,并删除他们的情感,Vijayan说。这是一个过程,可以解释为一种进化驱动评估重要的记忆,包括那些与恐惧。但在创伤后睡眠障碍(PTSD)患者中,大脑似乎带回不好的梦夜复一夜,驱动评价恐惧记忆但无法删除他们的情感。所以让大脑陷入循环?
对于一个新的研究发表在《神经科学杂志》上,Vijayan带领一个团队在睡眠中的大脑创建基于生物物理模型,探索在更深的,机械的大脑如何可能(也可能不会与PTSD)有效的流程和扑灭恐惧记忆。
在快速眼动睡眠,神经递质去甲肾上腺素和5 -羟色胺的水平通常下降。与他们的模型,研究人员与降低大脑神经递质水平抑制恐惧表达细胞的能力,通过节奏前额叶皮层和杏仁核之间的发送。Vijayan的团队然后探测中的非典型神经递质水平如何睡PTSD患者的大脑可能会扰乱fear-quelling工作的节奏。
创伤后应激障碍,神经递质水平居高不下在REM睡眠。团队的模型表明,在这些改变的条件下,大脑的节奏通常在健康个体不能有效抑制恐惧记忆。相反,PTSD患者的大脑似乎需要高频的节奏来扑灭恐惧记忆。解锁这些更高频率可以通知疗法返回人经历创伤后应激障碍的恢复性的睡眠质量,研究人员认为。
所谓的“狂野西部”的睡眠阶段
Vijayan,长期研究睡眠如何影响学习和记忆,描述了快速眼动睡眠作为一种“西大荒”而言,我们对它的了解与记忆之间的关系。睡眠阶段被认为是重要的处理情感记忆,和实验表明,有节奏的杏仁核和前额叶皮层之间的相互作用在REM睡眠减少焦虑有关记忆的表达。但目前尚不清楚这是如何工作的。
大部分工作在神经科学致力于非快速眼动睡眠期,“快速眼动睡眠是一个很难得到你的手,“Vijayan说,神经科学学院的助理教授,弗吉尼亚理工大学理学院的一部分。“有很好的模型对非快速眼动睡眠期如何巩固记忆,它可能扮演的是什么角色在学习和记忆。但当我们谈论REM,没有真实的,好的模型对这些东西是如何发生的。”
Vijayan试图改变,通过创建基于生物物理模型的快速眼动睡眠,使他的团队能够了解更多关于脑节奏可以帮助情绪记忆处理和创伤后应激障碍会破坏它。模型允许科学家操纵REM睡眠条件,他们认为可能是这个问题的关键:神经递质水平。
从模型的睡眠条件,这可能被视为一个健康人的大脑,Vijayan的团队带来了去甲肾上腺素和血清素水平代表了快速眼动睡眠。因此,有节奏的神经元之间的相互作用在前额叶皮层和杏仁核神经元加强这两个领域之间的联系。来自前额叶皮层的脑节奏有效抑制杏仁核恐惧记忆细胞的活性。
该小组还发现,特定频率的脑节奏特别有效地抑制恐惧表达细胞。当θ的输入频率范围的典型节奏对人类(4-8Hz)他们发现约4赫兹的低频θ节律最有效地加强了额叶和杏仁核之间的联系。
研究人员然后模仿快速眼动睡眠在人们经历创伤后应激障碍。众所周知,创伤后应激障碍使去甲肾上腺素水平居高不下在REM睡眠。Vijayan的团队模仿这些条件,发现当他们介绍脑节奏4至8赫兹,那些节奏再也无法抑制恐惧表达细胞。”我有点惊讶,四个赫兹不工作,“Vijayan说。“我想也许仍然是有效的,但是它真的不是。”
恢复再生式睡眠的力量
还有希望打破这个循环的恐怖的梦,研究小组发现。尽管脑节奏的典型4-8Hz频率不能做的工作抑制恐惧表达细胞,研究人员尝试其他频率。他们发现,在更高的频率10 hz,脑节奏能有效地抑制这些细胞在创伤后应激障碍的睡眠中的大脑模型。
通过准确定位脑节奏的非典型频率可以抑制创伤后应激障碍患者的恐惧记忆,Vijayan相信他的球队可以利用疗法。他们的下一个步骤是看触发方式调整睡眠PTSD患者的大脑节律频率达到正确的节奏。这样做有可能使用Vijayan所谓秘密听觉刺激。
“这意味着我玩那些声音,你不知道当你睡觉时,“Vijayan说。“可以用于任何类型的障碍,睡眠中断,不仅在创伤后应激障碍,但在创伤性脑损伤或帕金森病。我们的想法是,通过诱导的神经动力学,我们可以参与睡眠的恢复力。”
