Slechte herinneringen wissen
wanneer we terugdenken aan ons leven, proberen we over het algemeen stil te staan bij goede tijden en in het reine te komen met slechte. Maar voor degenen die lijden aan angststoornissen, waaronder posttraumatische stressstoornis en fobieën, kan slechts één hardnekkige en onwelkome herinnering een leven van percepties, emoties en gedrag beïnvloeden, ondanks de beste inspanningen van therapeuten.
maar dankzij betere beeldvormingstechnologie kunnen neurowetenschappers en psychologen de neurale mechanismen onderzoeken waarmee herinneringen worden gemaakt en opgeslagen. En hun onderzoek heeft verschillende fysiologische interventies blootgelegd – waaronder elektrische stromen en goed getimede farmacologie-die lijken te helpen angstige herinneringen te destabiliseren, een bevinding die zou kunnen leiden tot meer effectieve, gerichte psychotherapie in de toekomst.
terwijl beoefenaars vandaag uitsluitend vertrouwen op patiëntverslagen, “in de komende jaren zal neurowetenschappen de klinische praktijk informeren”, zegt Stefan Hofmann, PhD, die het Psychotherapy and Emotion Research Laboratory aan de Universiteit van Boston leidt. “We zullen zowel biologische als neurologische maatregelen gebruiken om ons aanwijzingen te geven over de behandeling.”
How fearful memories are made
hoewel de diepte van de hersenen nog maar net begint te doorgronden, hebben wetenschappers enkele theorieën geformuleerd over hoe onze hersenen angstige herinneringen verwerken. Ten eerste, als we getuige zijn van een enge gebeurtenis, geeft de thalamus sensorische informatie door aan de amygdala, die het geheugen als emotioneel belangrijk bestempelt en het opslaat voor toekomstig gebruik, om ons te helpen gerelateerde bedreigingen te voorkomen. Neurale netwerken in de hippocampus beginnen met het bouwen van een kaart van de context van het geheugen in de eerste uren na een gebeurtenis, en verwante synaptische verbindingen sterker in een proces genaamd lange termijn potentiatie, consolidering van het geheugen. Het is echter niet in steen vastgelegd.”wanneer je iets leert, praten meerdere hoeken van de hersenen met elkaar om de beelden, geluiden en geuren weer te geven die je leert”, zegt Steve Ramirez, PhD, een neurowetenschapper aan het Massachusetts Institute of Technology (MIT). “Maar het proces van het daadwerkelijk herinneren van een geheugen maakt het vatbaar voor wijziging. voel je als een bonafide weergave van het verleden, maar herinneringen worden voortdurend gewijzigd met nieuwe informatie.”
Het doven van het traumatische aspect van een geheugen impliceert het creëren van nieuwe, veiligere mentale associaties met dezelfde zintuiglijke signalen. Zelfs lange termijn herinneringen, wanneer ze worden teruggeroepen, hebben plasticiteit en het potentieel om te worden bijgewerkt, een vermogen psychologen co-opteren tijdens de blootstellingstherapie, waarbij een patiënt geconfronteerd met zijn of haar angsten in een niet-bedreigende omgeving in de hoop van het verkrijgen van controle over hen. Dit vereist neurale communicatie tussen een aantal gebieden in de hersenen: de hippocampus signaleert de ventromediale prefrontale cortex van gewijzigde voorwaarden, die neuronactiviteit — en de geconditioneerde angstreactie — in de amygdala (Annual Review of Psychology, 2012) remt.
bij sommige mensen gaat het proces echter mis en zijn ze niet in staat om opdringerige gedachten te ontsnappen.”we weten echt niet waarom mensen zo anders reageren op traumatische ervaringen”, zegt Gregory J. Quirk, PhD, die de neurowetenschappen van angst onderzoekt aan de Universiteit van Puerto Rico School Of Medicine. “Het kan zijn dat de prefrontale cortex minder verbonden is met de amygdala, dus het kan niet zeggen, ‘nee, je bent nu niet in gevaar.””
Kneedbare geheugens
sommige wetenschappers proberen het reconstituatieproces te manipuleren. Ramirez coauteur van een 2014 studie waarin hij en een team van RIKEN-MIT Center for Neural Circuit Genetics waren in staat om slechte herinneringen te veranderen naar goed in mannelijke muizen. Met behulp van een techniek genaamd optogenetics, waarin genetisch gecodeerd, licht-responsieve proteã nen in cellen worden ingebracht, konden de wetenschappers lokaliseren waar het negatieve geheugen van een muis van een schok aan de voet werd gevormd, in het neurale circuit dat de dentate gyrus in hippocampus met de amygdala verbindt. De onderzoekers manipuleerden die neuronen met lasers. Elke keer dat de muizen zich naar een bepaald deel van hun behuizing waagden, werd het negatieve geheugen opnieuw geactiveerd en leerden ze snel het gebied te vrezen.
de mannelijke muizen mochten dan stoeien met vrouwtjesmuizen, terwijl dezelfde neuronen werden getapt, waardoor ze hun boodschappen konden veranderen van een van pijn naar een van plezier. De volgende keer dat de mannelijke muizen in de kamer waagden, waren hun angstreacties verdwenen (Nature, 2014).
een ander idee dat wordt onderzocht: kunnen we het opnieuw leren met drugs verbeteren? Al meer dan een decennium, hebben psychologen de gevolgen van antiobiotic d-cycloserine (DCS) bestudeerd in het helpen uitsterven in combinatie met cognitieve gedragstherapie vergroten. Het medicijn bindt aan n-methyl-D-aspartaat (NMDA) – receptoren, die belangrijk zijn voor het leren en het geheugen, en verhoogt de activiteit van glutamaat, een neurotransmitter in de amygdala, waardoor het geheugen opnieuw wordt bevestigd. In proeven met de meest positieve resultaten tot op heden, de onderzoekers toegediend kleine doses binnen uren vóór elk van drie tot vijf blootstellingstherapie sessies.
“een van de redenen waarom we geïnteresseerd raakten in DCS was dat het een medicijn is dat theoretisch leerprocessen kan faciliteren, dus als je het kunt gebruiken om extinction learning te faciliteren, heeft dat fantastische klinische implicaties”, legt Mark Bouton, PhD, professor psychologie aan de Universiteit van Vermont uit.
maar de resultaten van initiële studies met DCS voor de behandeling van angststoornissen waren gemengd. In een studie, patiënten die lijden aan post-traumatische stressstoornis die kregen DCS gemeld nog ergere symptomen na de behandeling (Journal of Psychiatric Research, 2012).
wat zorgvuldiger moet worden bestudeerd zijn de dosering en het tijdstip van toediening van DCS, aldus Hofmann, en de wisselwerking met de therapie. Zoals hij schreef in het tijdschrift Depression and Anxiety (2014), als geheugen extinctie therapie zwak is in vergelijking met de sterkte van de oorspronkelijke conditionering, kan DCS eigenlijk leiden tot sterkere angst geheugen reconstructie. In één studie, toonden de patiënten die succesvolle therapiesessies hadden die DCS direct na ontvingen meer verbetering dan zij die een placebo ontvingen. Echter, degenen wiens angst niveaus waren nog steeds verhoogd post-sessie toonde minder verbetering dan de placebo groep (Biologische Psychiatrie, 2013).
herinneringen uitroeien
een andere onderzoekslijn onderzoekt of angstherinneringen kunnen worden verminderd of volledig kunnen worden gedoofd. Afgelopen zomer, Edward G. Meloni, PhD, assistant professor of psychiatry aan Harvard Medical School, en Marc J. Kaufman, PhD, directeur van het McLean Hospital Translational Imaging Laboratory, experimenteerde met het gebruik van xenongas, een anestheticum dat al voor mensen wordt gebruikt, om het geheugen opnieuw te bevestigen bij muizen te wijzigen (PLOS ONE, 2014). Het gas remt de NMDA receptor activiteit. Gedoseerd binnen een uur na een voetschok, het aanzienlijk verminderd angst reacties, zowel op de schok en de context, in vergelijking met controles.
sommige labs onderzoeken of drugs herinneringen kunnen verwijderen. Richard Huganir, MD, PhD, die co-directs Het Brain Science Institute aan de Johns Hopkins University, observeert levende muizenhersenen door kleine ruiten van chirurgisch geïnstalleerd plexiglas verzegeld met tandheelkundig cement om kunstmatig fluorescerende neurotransmitterreceptoren aan het werk te zien. Hij en zijn team bestudeerden of het gebruik van een medicijn dat een groep eiwitten blokkeert — calciumdoorlatende AMPA-receptoren die in de cellen van de amygdala worden verhoogd na blootstelling aan angst — de neurale verbindingen op de hersenen door trauma ‘ s zou kunnen verzwakken. Het team ontdekte dat het verwijderen van de eiwitten door het chemisch manipuleren van een verwante neurotransmitter de angst associaties die veroorzaakt worden door een luide, plotselinge ruis volledig verwijderde (Science, 2010).
” wanneer receptoren worden toegevoegd en verwijderd van synapsen, verandert dit de kracht van synaptische overdracht en leren,” zegt Huganir. “De truc is om deze mechanismen selectief te kunnen verstoren of versterken in verschillende gebieden van de hersenen.”
Lifestyle factors
andere onderzoekers onderzoeken of lifestyle interventies, zoals lichaamsbeweging, ook invloed kunnen hebben op hoe we herinneringen verwerken. Bijvoorbeeld, hersenen-afgeleide neurotrophic factor (BDNF) is een natuurlijk voorkomend eiwit dat de groei van neuronen en synapsen regelt. Lagere bloedspiegels van BDNF geven aan dat een patiënt mogelijk niet goed reageert op blootstellingstherapie, om redenen die nog onduidelijk zijn. Hoewel BDNF niet als medicijn wordt gegeven, kunnen de bloedplasmaniveaus door middel van gematigde tot intense fysieke oefening worden verhoogd, en een recente studie toonde aan dat aërobe oefening symptomen van PTSS verminderde, een gebied dat meer onderzoek nodig heeft (Cognitive Behaviour Therapy, 2014).
” Ik geloof niet dat de effecten van lichaamsbeweging — de timing en hoeveelheid ervan, en hoe het de geestelijke gezondheid en behandeling van PTSS beïnvloedt — voldoende onderzocht of gemanipuleerd zijn,” zegt Quirk.
andere factoren kunnen zijn hoe snel een patiënt moet slapen na de blootstellingstherapie, omdat slaap een rol speelt in geheugenconsolidatie.
“slaap is de sleutel voor leren, en mensen met PTSS tonen verminderde of verstoorde slaap. Recente gegevens tonen aan dat het uitsterven van geconditioneerde angst effectiever optreedt in de ochtend versus de avond, wat suggereert dat er optimale tijden van de dag kunnen zijn voor blootstellingstherapie,” Quirk zegt.
Timing blootstellingstherapie aan de menstruatiecyclus van een vrouw kan ook de voordelen ervan versterken. Een aantal studies suggereren dat hormoonniveaus de effectiviteit van de behandeling kunnen beïnvloeden, en er is bewijs dat oestrogeen delen van de hersenen activeert die verantwoordelijk zijn voor het doven van geconditioneerde angst. Het werk van Mohammed Milad, PhD, in het Massachusetts General Hospital toonde aan dat vrouwen met lagere oestradiolniveaus een slechtere herinnering aan uitsterven hadden dan zowel vrouwen met hogere niveaus als mannen (Neuroscience, 2010). Dezelfde groep vond dat vrouwelijke ratten met hogere niveaus van oestrogeen en progesteron beter in staat waren om angst uitsterven te consolideren; het injecteren van de hormonen vergemakkelijkt ook extinctie leren (Neuroscience, 2009).
toch zijn, hoe veelbelovend ze ook zijn, klinische toepassingen van fysiologische geheugen knutselen waarschijnlijk nog vele jaren verwijderd.
” Het is mooi dat deze hogere orde processen kunnen worden gemanipuleerd, maar we moeten ons bewust zijn van niet te veel antropomorfiseren in dit omdat er veel in mensen die we niet kunnen modelleren in dieren, ” Ramirez zegt.in het kader van het BRAIN Initiative van President Obama — Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies — zullen wetenschappers van verschillende organisaties de cellulaire mechanismen van leren en geheugen de komende drie jaar verder onderzoeken.
een grotere samenwerking tussen neurowetenschappers en psychologen bij de behandeling van angststoornissen kan ook worden verwacht.
“Talk therapies zijn echt triggering neurale circuits en manipuleren van de hersenen, maar als neurowetenschappers kunnen begrijpen hoe dat gebeurt, kunnen we in staat zijn om de therapie te vergemakkelijken,” Quirk zegt.