利用奖赏抑制恐惧及其恢复的神经机制研究

【字体: 时间:2025年05月22日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为解决暴露疗法在治疗焦虑及恐惧相关疾病时可能不愉快且效果有限的问题,研究人员开展奖赏 - 恐惧强化消退(RFDE)主题研究,发现其与恐惧 - 恐惧强化消退效果相当,且更 pleasant,还明确了相关神经机制,具治疗转化潜力。

  在对抗焦虑和恐惧相关疾病的征程中,暴露疗法作为基于恐惧消退(fear extinction)原理的常用手段,虽试图通过反复暴露消除恐惧记忆,却面临两大难题:一是过程往往伴随不愉快体验,患者可能产生抵触;二是效果不稳定,压力、觉醒状态或环境变化等因素常导致恐惧反应通过自发恢复(spontaneous recovery)或 reinstatement 等方式卷土重来。这些局限使得开发更高效的恐惧消退方法成为学界和临床的迫切需求,既关乎提升治疗效果,也有助于深入理解恐惧消退及恢复的内在机制。
德国人类营养研究所(German Institute of Human Nutrition, DIfE)等机构的研究人员聚焦于此,开展了一项极具创新性的研究,相关成果发表在《Scientific Reports》。他们探索一种新型的强化消退(deepened extinction)程序,即同时呈现奖赏刺激与恐惧刺激的奖赏 - 恐惧强化消退(reward-fear deepened extinction, RFDE),旨在评估其在抑制恐惧方面的效果,并追踪生理、神经和主观愉悦感的变化。研究得出重要结论:RFDE 在有效增强恐惧消退和防止一周后恐惧恢复方面,与传统的恐惧 - 恐惧强化消退(fear-fear deepened extinction, FFDE)效果相当,且伴随奖赏线索的恐惧消退被认为更令人愉悦。在神经层面,研究确定了一个涉及海马(hippocampus)和杏仁核(amygdala)的网络是强化消退益处的基础,其中连接性变化还能预测主观愉悦感的变化。该研究为增强恐惧消退提供了创新方法,具有很高的治疗转化潜力。

研究主要采用了以下关键技术方法:

  • 皮肤电导反应(Skin Conductance Responses, SCR):用于测量生理恐惧反应,在 Study 1 中评估参与者对不同刺激的反应。
  • 功能磁共振成像(functional Magnetic Resonance Imaging, fMRI):在 Study 2 中采集神经数据,探究大脑活动与恐惧消退及恢复的关系。
  • 主观愉悦感评分:通过视觉模拟量表(Visual Analog Scale, VAS)让参与者对刺激的愉悦程度进行评分,获取主观体验数据。

研究结果


生理反应验证 RFDE 有效性


在 Study 1 中,成功的恐惧条件反射使恐惧条件刺激(conditioned stimulus, CS+)的 SCR 高于其他类型刺激。从条件反射阶段到单一消退阶段,恐惧 CS+ 的 SCR 有所降低。在强化消退阶段,与传统的单一恐惧消退线索相比,新型的奖赏 - 恐惧强化消退引发了更大的 SCR。一周后的 reinstatement 阶段,奖赏 - 恐惧和恐惧 - 恐惧强化消退线索的 SCR 显著低于单一恐惧消退线索,表明它们在防止恐惧恢复方面有效。此外,有效强化消退线索在强化消退阶段的 SCR 反应越大,在 reinstatement 阶段的恐惧消退效果越好。

主观体验与神经机制关联


Study 2 中,在条件反射阶段,恐惧 CS+ 的愉悦度低于其他线索。从条件反射阶段到消退阶段,恐惧和奖赏线索的愉悦度发生变化,显示出成功的条件反射和单一消退。在强化消退阶段,新型的奖赏 - 恐惧强化消退线索被认为比单一恐惧消退线索、恐惧 - 恐惧和无奖赏 - 恐惧强化消退线索更令人愉悦,且与无恐惧对照条件相当。一周后的 reinstatement 阶段,经历奖赏 - 恐惧强化消退的恐惧线索的愉悦度评分仍显著高于传统单一恐惧消退线索。相关分析表明,参与者在强化消退阶段的愉悦感越强,在 reinstatement 阶段的愉悦感也越强,且这种关联仅在有效强化消退线索中显著。

在神经机制方面,强化消退阶段,单一恐惧线索比有效强化消退线索(恐惧 - 恐惧和奖赏 - 恐惧消退线索)在海马后部引发更强的激活。Reinstatement 阶段,有效强化消退线索比无效强化消退线索在腹内侧前额叶皮层(ventromedial prefrontal cortex, vmPFC)的激活更强。此外,PPI 分析显示,在 reinstatement 阶段,右侧海马区域与左侧杏仁核的连接更强,且海马 - 杏仁核连接的变化与主观评分的变化呈显著正相关。

研究结论与意义


这项研究通过两个独立样本的不同研究,从行为、生理和神经层面提供了一致的证据,表明强化消退程序,尤其是创新的 RFDE,不仅能使恐惧消退过程更愉悦,还能有效防止恐惧恢复,减少 reinstatement 期间的 SCR。研究确定了一个由海马和杏仁核组成的大脑回路,通过海马对杏仁核的调节来防止恐惧回忆,为强化消退的有益效果提供了神经基础。

RFDE 的应用有望通过增加治疗益处和愉悦感来优化治疗,不仅可能提高疗效,还能改善患者参与度。这为焦虑和恐惧相关疾病(如创伤后应激障碍(post-traumatic stress disorder, PTSD))的治疗提供了新的思路和潜在方法。未来研究可进一步探索将相关强化消退方法转化为临床治疗手段,同时关注研究中存在的局限性,如样本仅包含男性、缺乏部分生理指标等,以推动该领域的深入发展和实际应用。
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