科學家發現了一種大腦學習克服本能恐懼的方式
更新于:2025-03-26 08:55:50

科學家們發現了一種有趣的大腦學習克服本能恐懼的方式,揭示了我們如何隨著時間的推移適應感知到的威脅。

這一發現可能為針對創傷后應激障礙和焦慮等恐懼相關疾病的新療法鋪平道路,利用大腦自身的機制來忘記非理性的恐懼。

揭示大腦的恐懼抑制機制

倫敦大學學院塞恩斯伯里威康中心(SWC)的科學家們已經確定了幫助動物克服本能恐懼的大腦機制。他們的研究發表在2月6日的《科學》雜誌上,研究了老鼠是如何學會抑制對無害威脅的恐懼反應的。這些發現可能有助於開發恐懼相關疾病的治療方法,如恐懼症、焦慮和創傷后應激障礙(PTSD)。

在Sara Mederos博士和Sonja Hofer教授的帶領下,研究小組描繪了大腦是如何通過學習抑制對感知到的威脅的反應來適應恐懼的,隨著時間的推移,這些威脅被證明是無害的。

經驗如何戰勝本能恐懼

“人類天生就有本能的恐懼反應,比如對巨大的噪音或快速靠近的物體的反應,”SWC Hofer實驗室的研究員Mederos博士解釋說。“然而,我們可以通過經驗來克服這些本能反應 —— 就像孩子們學會享受煙花,而不是害怕它們的巨響。我們想要瞭解這種學習形式背後的大腦機制。”

利用一種創新的實驗方法,研究小組研究了老鼠,老鼠頭頂上有一個擴大的陰影,模仿正在接近的空中捕食者。第一,老鼠在遇到這種視覺威脅時尋求庇護。然而,在沒有實際危險的情況下反覆暴露,老鼠學會了保持冷靜,而不是逃跑,這為研究人員研究恐懼反應的抑制提供了一個模型。

大腦的恐懼調節引擎

根據Hofer實驗室之前的工作,研究小組知道大腦中一個叫做腹外側膝狀核(vLGN)的區域在活躍時可以抑制恐懼反應,並且能夠追蹤以前的威脅經驗。vLGN也接受來自大腦皮層視覺區域的強烈輸入,因此研究人員探索了這條神經通路是否在學習不害怕視覺威脅方面發揮作用。

該研究揭示了學習過程中的兩個關鍵組成部分:(1) 視覺皮層的特定區域被證明對學習過程至關重要;(2) 一種被稱為腹外側膝狀核(vLGN)的大腦結構存儲了這些學習誘發的記憶。

“我們發現,當特定的皮層視覺區域失活時,動物無法學會抑制它們的恐懼反應。然而,一旦動物已經學會停止逃跑,大腦皮層就不再是必要的了,”Mederos博士解釋說。

重新思考大腦如何儲存恐懼記憶

“我們的研究結果挑戰了關於學習和記憶的傳統觀點,”該研究的資深作者Hofer教授指出。“雖然大腦皮層長期以來一直被認為是大腦學習、記憶和行為靈活性的主要中心,但我們發現,實際上儲存這些關鍵記憶的是皮層下的vLGN,而不是視覺皮層。這種神經通路可以在認知新皮層過程和‘硬連線’腦幹介導的行為之間提供聯繫,使動物能夠適應本能行為。”

研究人員還揭示了這一過程背後的細胞和分子機制。學習是通過特定vLGN神經元的神經活動增加而發生的,這是由內源性大麻素(一種調節情緒和記憶的大腦內部信使分子)的釋放引發的。這種釋放減少了vLGN神經元的抑制性輸入,導致該大腦區域在遇到視覺威脅刺激時活動增強,從而抑制了恐懼反應。

對焦慮和創傷后應激障礙治療的啟示

這一發現的意義超出了實驗室的範疇。“我們的發現還可以幫助我們更好地理解,當恐懼反應調節在恐懼症、焦慮和創傷后應激障礙等疾病中受損時,大腦到底出了什麼問題。”雖然對捕食者的本能恐懼反應可能與現代人的關係不大,但我們發現的大腦通路也存在於人類身上,”Hofer教授解釋說。“這可以通過靶向vLGN迴路或局部內源性大麻素系統,為治療恐懼障礙開闢新的途徑。”

研究小組現在正計劃與臨床研究人員合作,研究人類的這些大腦迴路,希望有一天能開發出針對適應不良恐懼反應和焦慮症的新的、有針對性的治療方法。

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