北京师范大学秦绍正教授作“睡眠如何调控人脑情绪记忆”主题报告

 2022年9月2-4日,中国睡眠研究会举办了线上第十四届全国学术年会。北京师范大学心理学部认知神经科学与学习国家重点实验室和IDG麦戈文脑研究院的秦绍正教授以“睡眠如何调控人脑情绪记忆”为主题进行报告。秦绍正教授由以下几个方面展开介绍:一、研究背景与科学问题,二、睡眠对情绪记忆的调节,三、睡眠中情绪记忆的调控,四、总结与展望。

        一、研究背景与科学问题

秦绍正教授首先指出,睡眠与情绪健康密切相关,研究睡眠与情绪,即是重要科学问题,又具有重要的社会现实意义。如今社会生活节奏加快,各种睡眠与情绪问题日益增加,约20-30%人群表现出接近临床水平的睡眠与情绪问题,而在我国就有约千万以上人群受到睡眠相关情绪问题及障碍困扰。

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然后秦绍正教授阐明了睡眠与情绪健康、睡眠与情绪记忆之间的关系。睡眠质量与中枢神经系统密切相关,长期睡眠质量差可能会引发高血压、抑郁、焦虑、大脑功能缺陷、失忆和精神疾病等症状,这些都会导致情绪记忆偏差。经实验表明,人脑通过慢波睡眠阶段神经系统的巩固和加工机制,选择性保留并储存有效记忆信息,主动消退有害的负面情绪记忆信息。然而,存在睡眠障碍的患者在遇到创伤或者负面情绪的时候,有时候或许遇到事情是中性的,但通常因睡眠紊乱,无法正常处理事情发生所伴随的负面情绪信息,容易处于消极状态。

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接着秦绍正教授就指出了一个核心科学问题:睡眠对人脑情绪记忆的调节规律及干预措施。目前,随着技术的发展,“神秘不可测”的睡眠通过无创多模态脑成像技术(脑机接口、磁共振等)一定程度上实现大脑的记忆表征现象可视化,得到脑网络动态模型,为研究提供了相关证据。

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        二、睡眠对情绪记忆的调节

基于脑与认知科学的方法,秦绍正教授向我们解释了,人脑的情绪记忆信息的调控方法。通过调动前额叶执行功能,一定程度上去抑制在海马-杏仁核的记忆或者情绪表征信息;顶叶调动注意力调控功能也可以较好地抑制这些信息,这就是一种自上而下的调控机制。

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进一步地,把睡眠考虑进这种机制。新近获取的信息活跃在海马-杏仁核,经过睡眠固化的信息更多存储在大脑皮层,若是要通过自上而下的机制调控这两类记忆会有什么不一样?

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接下来,秦绍正教授引出了两个研究,以此来展开解释和证明。首先是,睡眠固化后人脑情绪记忆更难于被“驾驭”。已知远期获取的记忆信息依赖大脑皮层,而近期获取的信息更多依赖于海马-杏仁核。通过实验,我们知道若是通过这种自上而下机制调控新近获取的信息会更容易调控,而远期的记忆不好调控。

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另一研究成功表明,睡眠后压力激素觉醒反应影响人脑“驾驭”情绪记忆能力。皮质醇是一种压力激素,与调节人内稳态密切相关,并且它的浓度变化呈现出一种非常好的节律。人在夜晚睡眠时的皮质醇含量处于低水平,而当人睡醒之后的30分钟内,皮质醇的含量会快速增加5-6倍,被称为皮质醇觉醒反应。皮质醇浓度的快速增加还反应了人体需要更多的能量去面对白天要承受的压力的生理机制。

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皮质醇觉醒反应产生的皮质醇的量,与晚上的睡眠质量有关,会对下午5-6小时的记忆状态起到调控作用。但这种调控都只新近的记忆起作用,对远期记忆没有作用。若是睡眠质量不好,皮质醇觉醒反应较小,则对两种记忆都没有起到很好的调控作用。由此进一步地可得,睡眠后压力激素(皮质醇)觉醒反应良好个体,能够更好地抑制新获取的负面情绪记忆,然而对隔夜睡眠固化后的负面情绪记忆信息(即“隔夜愁”)却没有调节作用。

三、睡眠中情绪记忆的调控

秦绍正教授的汇报说到,除了前面所讲的睡眠对记忆有固化和遗忘作用,人脑睡眠还会促进情绪记忆长久保持。通过实验,设计8轮重复间隔训练和记忆保持率测验,发现训练效应一定要到24小时后才可以看到效应的增强。由此可以推测,在记忆固化的24小时内,可以人为地进行干预。

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目前秦绍正教授正在开展的研究之一,人脑睡眠中的目标记忆重新激活促进记忆巩固。首先试验在人脑睡眠时和清醒时提取记忆信息的区别,得出初步结论:睡眠激活时间窗更长,海马非依赖/依赖信息的激活以纺锤波介导。

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继而提出人脑睡眠中是否能实现负性情绪记忆的调控这个问题,得出慢波睡眠峰值为神经元兴奋所致,慢波睡眠上升时给予听觉线索诱发记忆,睡眠中记忆的再激活会伴随海马尖波和丘脑-皮层的纺锤波活跃。

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接下来秦绍正教授向我们介绍了最后一个研究,基于睡眠中闭环积极情绪暗示调节负性情绪记忆,是在睡眠中通过听视觉线索来激活人脑积极情绪记忆信息,一定程度上能调节负面情绪记忆。但是目前的实验结果与理想有偏差,调控的结果存在不可控性,需要进一步研究。

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四、总结与展望

秦绍正教授总结到,解析睡眠对人脑情绪记忆调节规律是研发精准有效干预措施的关键,并提出了以下三个观点:

  1. 实现睡眠中人脑清醒时所获取记忆信息能选择性保留或遗忘。
  2. 睡眠固化后的负面情绪记忆“隔夜仇”更难被抑制“驾驭”。
  3. 慢波睡眠中枢神经兴奋时给予积极情绪“暗示”可调控负性记忆。

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秦绍正,北京师范大学心理学部认知神经科学与学习国家重点实验室教授,国家中组部青年****和优秀青年基金获得者;担任中国心理学会情绪与健康心理学专委会副主任、生理心理学专委会委员、中国神经科学学会应激神经生物学分会委员,并任Psychoneuroendocrinology (IF=5.52)等国际期刊编委,常年为Nature Communications、Biological Psychiatry、Journal of Neuroscience 和 Cerebral Cortex 等权威期刊审稿人。秦绍正课题组致力于解密人脑情绪与认知相互作用机制以及情绪对儿童青少年脑智发育调节作用的神经生物基础。研究成果发表于 Nature Neuroscience、Nature Communications 和 Biological Psychiatry 等权威期刊,获 Nature News 和 Nature Reviews Neuroscience 亮点论文推荐,被英国《卫报》和美国《福布斯》等国际媒体报道。

 

 


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