在一項新的研究中，來自瑞士伯爾尼大學(xué)和伯爾尼大學(xué)醫(yī)院的研究人員確定了大腦如何在有夢睡眠期間對情緒進(jìn)行分類，以鞏固積極情緒的儲存，同時抑制負(fù)面情緒的鞏固。這項新的研究擴(kuò)大了睡眠在心理健康中的重要性，并為新的治療策略提供了途徑。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2022年5月13日的Science期刊上，論文標(biāo)題為“Paradoxical somatodendritic decoupling supports cortical plasticity during REM sleep”。

快速眼動睡眠（REM）或者說異相睡眠（paradoxical sleep），是一種獨(dú)特而神秘的睡眠狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，大多數(shù)夢境都與強(qiáng)烈的情緒內(nèi)容一起發(fā)生。這些情緒如何以及為何被重新激活尚不清楚。前額葉皮層在清醒狀態(tài)下整合了許多這些情緒，但在REM睡眠期間卻反常地處于靜止?fàn)顟B(tài)。論文通訊作者、伯爾尼大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究系教授和伯爾尼大學(xué)醫(yī)院Inselspital神經(jīng)學(xué)系教授Antoine Adamantidis說，“我們的目標(biāo)是了解這種令人驚訝的現(xiàn)象的基本機(jī)制和功能。”

處理情緒，特別是區(qū)分危險和安全，對動物的生存至關(guān)重要。在人類中，過度的負(fù)面情緒，如恐懼反應(yīng)和焦慮狀態(tài)，會導(dǎo)致創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙（PTSD）等病理狀態(tài)。在歐洲，大約有15%的人群受到持續(xù)焦慮和嚴(yán)重精神疾病的影響。Adamantidis及其團(tuán)隊如今提供了關(guān)于大腦如何在REM睡眠期間幫助強(qiáng)化積極情緒和削弱強(qiáng)烈的消極或創(chuàng)傷性情緒的新見解。

一種雙向機(jī)制

這些作者首先讓小鼠識別與安全有關(guān)的聽覺刺激和與危險有關(guān)的其他刺激（厭惡性刺激）。他們?nèi)缓笤谒?覺醒周期中記錄小鼠大腦中神經(jīng)元的活動。通過這種方式，他們能夠繪制不同的細(xì)胞區(qū)域，并確定情緒記憶在REM睡眠期間是如何轉(zhuǎn)化的。

神經(jīng)元由胞體（soma）、軸突和樹突組成，胞體整合來自樹突的信息（輸入），并通過神經(jīng)元的軸突（輸出）向其他神經(jīng)元發(fā)送信號。這些作者獲得的結(jié)果顯示神經(jīng)元的胞體在樹突被激活時保持沉默。Adamantidis解釋說，“這意味著這兩個細(xì)胞區(qū)室解耦，換句話說，胞體廣泛沉睡，樹突廣泛清醒?！边@種解耦很重要，因為樹突的強(qiáng)烈活動允許對危險和安全情緒進(jìn)行編碼，而胞體的抑制作用在REM睡眠期間完全阻止了神經(jīng)回路的輸出。換句話說，大腦傾向于在樹突中辨別安全與危險，但阻止對情緒的過度反應(yīng)，特別是危險。

一種生存優(yōu)勢

據(jù)這些作者的說法，這兩種機(jī)制的共存對有機(jī)體體的穩(wěn)定和生存是有益的。論文第一作者、伯爾尼大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究系的Mattia Aime說，“這種雙向機(jī)制對于優(yōu)化危險和安全信號之間的辨別至關(guān)重要?！比绻祟惾鄙龠@種辨別能力，并產(chǎn)生過度的恐懼反應(yīng)，這可能會導(dǎo)致焦慮癥的發(fā)生。這些研究結(jié)果與創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙等病理狀況特別相關(guān)。在創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙中，創(chuàng)傷在睡眠中日復(fù)一日地在前額葉皮層中被過度鞏固。

運(yùn)動偽像檢測和移除，圖片來自Science, 2022, doi:10.1126/science.abk2734。

睡眠醫(yī)學(xué)的突破

這些發(fā)現(xiàn)為更好地理解人類睡眠期間的情緒處理鋪平了道路，并為治療創(chuàng)傷性記憶（比如創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙及其早期睡眠依賴性鞏固）的不良處理開辟了新的治療靶標(biāo)。其他可能與睡眠期間這種胞體-樹突解耦（somatodendritic decoupling）相關(guān)的急性或慢性精神健康問題包括急性和慢性壓力、焦慮、抑郁、恐慌，甚至是快感缺乏（anhedonia），即無法感受到快樂。睡眠研究和睡眠醫(yī)學(xué)長期以來一直是伯爾尼大學(xué)和伯爾尼大學(xué)醫(yī)院Inselspital的研究重點。Adamantidis 說，“我們希望我們的發(fā)現(xiàn)不僅對患者有意義，而且對廣大公眾也有意義?！?（生物谷 Bioon.com）

參考資料：

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:///news/2022-05-emotions.html