虚拟现实环境下行为标记机制对人类恐惧消退记忆巩固的影响研究

【字体: 时间:2025年06月21日 来源:Scientific Reports 3.8

编辑推荐:

  本研究针对行为标记(behavioral tagging)机制能否增强人类恐惧消退记忆这一科学问题,通过虚拟现实(VR)技术构建情境恐惧条件反射模型,创新性地探索了新颖探索任务对消退学习记忆巩固的影响。研究发现虽然VR环境能成功建立情境恐惧记忆,但新颖探索任务未能显著增强消退记忆的巩固效果,为跨物种行为标记机制研究提供了重要负性数据,对理解恐惧记忆调控机制具有重要理论价值。

  

恐惧记忆的持久性是焦虑障碍治疗的核心难题。动物研究表明,新颖环境探索可通过行为标记(behavioral tagging)机制促进海马依赖记忆的巩固——当神经元产生分子学习标签后,新异体验提供的可塑性相关蛋白(PRP)会强化这些记忆痕迹。这一发现为增强恐惧消退记忆提供了可能,但能否在人类中复现该效应仍是未解之谜。

瑞典乌普萨拉大学Thomas Agren团队在《Scientific Reports》发表研究,首次尝试将啮齿类动物的行为标记范式转化到人类恐惧记忆研究。研究采用三阶段VR实验设计:第一天建立厨房/卧室的情境恐惧条件反射(CTX+/CTX-),第二天在消退训练前1小时随机分配被试进行VR公园探索或2D视觉任务,第三天通过恐惧重现测试评估记忆巩固效果。

研究运用三项关键技术:(1)基于HTC Vive Pro的VR情境条件反射系统,构建差异化强化环境(CTX+14次电击vs CTX-无电击);(2)多模态生理指标同步采集,包括皮肤电反应(SCR)、惊跳反射(EMG)和情境转换反应;(3)标准化行为标记干预,新颖探索组需在VR公园中定位异常物体。

主要结果
恐惧条件反射:所有生理指标均显示成功建立情境恐惧记忆,CTX+的SCR(T(56)=27.76,p<0.001)和惊跳反射(F(1,52)=9.18,p<0.01)显著高于CTX-,且无需主观评分辅助。

消退学习:SCR指标显示消退效果(CTX+与CTX-差异从起始阶段t(54)=2.11,p=0.04降至结束阶段不显著),但惊跳反射的消退不明显(F(1.54,72.21)=1.91,p=0.17)。

恐惧重现:关键发现是新颖探索组与对照组在重现测试中无差异(BF01=3.58),SCR虽检测到短暂重现效应(t(53)=2.03,p<0.05),但组间差异不显著。意外的是,对照组惊跳反射出现反常的CTX->CTX+反应(t(22)=-2.27,p=0.03)。

讨论与意义
该研究未能复现啮齿类动物中行为标记增强消退记忆的效应,揭示了跨物种转化的复杂性。研究者指出关键限制包括:(1)人类情境条件反射需同时编码安全/危险环境,不同于动物的单一情境学习;(2)VR探索缺乏啮齿类开放场测试的应激成分;(3)认知过程的介入可能干扰自动化记忆机制。

尽管获得阴性结果,该研究建立了首个非指导性的人类VR条件反射范式,证实SCR比惊跳反射更敏感检测消退学习。作者建议未来采用更具海马特异性的任务(如迷宫导航)来探索行为标记机制,这对发展创伤后应激障碍(PTSD)的新型干预策略具有重要启示。研究数据已公开于开放科学框架(OSF),为后续研究提供了重要基准。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号