Science：揭示大脑在快速眼动睡眠期间强化积极情绪和抑制负面情绪的机制

在一项新的研究中，来自瑞士伯尔尼大学和伯尔尼大学医院的研究人员确定了大脑如何在有梦睡眠期间对情绪进行分类，以巩固积极情绪的储存，同时抑制负面情绪的巩固。这项新的研究扩大了睡眠在心理健康中的重要性，并为新的治疗策略提供了途径。相关研究结果发表在2022年5月13日的Science期刊上，论文标题为“Paradoxical somatodendritic decoupling supports cortical plasticity during REM sleep”。

快速眼动睡眠（REM）或者说异相睡眠（paradoxical sleep），是一种独特而神秘的睡眠状态，在这种状态下，大多数梦境都与强烈的情绪内容一起发生。这些情绪如何以及为何被重新激活尚不清楚。前额叶皮层在清醒状态下整合了许多这些情绪，但在REM睡眠期间却反常地处于静止状态。论文通讯作者、伯尔尼大学生物医学研究系教授和伯尔尼大学医院Inselspital神经学系教授Antoine Adamantidis说，“我们的目标是了解这种令人惊讶的现象的基本机制和功能。”

处理情绪，特别是区分危险和安全，对动物的生存至关重要。在人类中，过度的负面情绪，如恐惧反应和焦虑状态，会导致创伤后应激障碍（PTSD）等病理状态。在欧洲，大约有15%的人群受到持续焦虑和严重精神疾病的影响。Adamantidis及其团队如今提供了关于大脑如何在REM睡眠期间帮助强化积极情绪和削弱强烈的消极或创伤性情绪的新见解。

一种双向机制

这些作者首先让小鼠识别与安全有关的听觉刺激和与危险有关的其他刺激（厌恶性刺激）。他们然后在睡眠-觉醒周期中记录小鼠大脑中神经元的活动。通过这种方式，他们能够绘制不同的细胞区域，并确定情绪记忆在REM睡眠期间是如何转化的。

神经元由胞体（soma）、轴突和树突组成，胞体整合来自树突的信息（输入），并通过神经元的轴突（输出）向其他神经元发送信号。这些作者获得的结果显示神经元的胞体在树突被激活时保持沉默。Adamantidis解释说，“这意味着这两个细胞区室解耦，换句话说，胞体广泛沉睡，树突广泛清醒。”这种解耦很重要，因为树突的强烈活动允许对危险和安全情绪进行编码，而胞体的抑制作用在REM睡眠期间完全阻止了神经回路的输出。换句话说，大脑倾向于在树突中辨别安全与危险，但阻止对情绪的过度反应，特别是危险。

一种生存优势

据这些作者的说法，这两种机制的共存对有机体体的稳定和生存是有益的。论文第一作者、伯尔尼大学生物医学研究系的Mattia Aime说，“这种双向机制对于优化危险和安全信号之间的辨别至关重要。”如果人类缺少这种辨别能力，并产生过度的恐惧反应，这可能会导致焦虑症的发生。这些研究结果与创伤后应激障碍等病理状况特别相关。在创伤后应激障碍中，创伤在睡眠中日复一日地在前额叶皮层中被过度巩固。

运动伪像检测和移除，图片来自Science, 2022, doi:10.1126/science.abk2734。

睡眠医学的突破

这些发现为更好地理解人类睡眠期间的情绪处理铺平了道路，并为治疗创伤性记忆（比如创伤后应激障碍及其早期睡眠依赖性巩固）的不良处理开辟了新的治疗靶标。其他可能与睡眠期间这种胞体-树突解耦（somatodendritic decoupling）相关的急性或慢性精神健康问题包括急性和慢性压力、焦虑、抑郁、恐慌，甚至是快感缺乏（anhedonia），即无法感受到快乐。睡眠研究和睡眠医学长期以来一直是伯尔尼大学和伯尔尼大学医院Inselspital的研究重点。Adamantidis 说，“我们希望我们的发现不仅对患者有意义，而且对广大公众也有意义。” （生物谷 Bioon.com）

参考资料：

1. Mattia Aime et al. Paradoxical somatodendritic decoupling supports cortical plasticity during REM sleep. Science, 2022, doi:10.1126/science.abk2734.

2. How sleep helps to process emotions
https://medicalxpress.com/news/2022-05-emotions.html