Radera dåliga minnen

När vi tänker tillbaka på våra liv försöker vi i allmänhet att bo på goda tider och komma överens med dåliga. Men för dem som lider av ångeststörningar, inklusive posttraumatisk stressstörning och fobier, kan bara ett otrevligt och ovälkommet minne påverka en livstid av uppfattningar, känslor och beteende, trots terapeuternas bästa ansträngningar.

men tack vare bättre bildteknik kan neurovetenskapsmän och psykologer utforska de neurala mekanismer genom vilka minnen skapas och lagras. Och deras forskning har avslöjat flera fysiologiska ingrepp-inklusive elektriska strömmar och väl tidsbestämd farmakologi-som verkar hjälpa till att destabilisera rädda minnen, ett resultat som kan leda till effektivare, målinriktad psykoterapi i framtiden.medan utövare idag enbart förlitar sig på patientrapporter, ”under de kommande åren kommer neurovetenskap att informera klinisk praxis”, säger Stefan Hofmann, PhD, som leder psykoterapi och Emotion Research Laboratory vid Boston University. ”Vi kommer att använda både biologiska och neurologiska åtgärder för att ge oss ledtrådar om behandling.”

hur rädda minnen skapas

även om de bara börjar plumb hjärnans djup, har forskare formulerat några teorier om hur våra hjärnor behandlar rädda minnen. Först, när vi bevittnar en skrämmande händelse, vidarebefordrar thalamus sensorisk information till amygdala, som stämplar minnet som känslomässigt signifikant och lagrar det för framtida bruk, för att hjälpa oss att undvika relaterade hot. Neurala nätverk i hippocampus börjar ivrigt bygga en karta över minnets sammanhang under de första timmarna efter en händelse, och relaterade synaptiska anslutningar växer sig starkare i en process som kallas långsiktig potentiering och konsoliderar minnet. Den är dock inte huggen i sten.

”När du lär dig något, pratar flera hörn av hjärnan med varandra för att representera de sevärdheter och ljud och dofter som du lär dig”, säger Steve Ramirez, PhD, en neuroscientist vid Massachusetts Institute of Technology (MIT). ”Men processen att faktiskt återkalla ett minne gör det mottagligt för modifiering. Känn dig som en bona fide representation av det förflutna, men minnen ändras ständigt med ny information.”att släcka den traumatiska aspekten av ett minne innebär att skapa nya, säkrare mentala föreningar till samma sensoriska signaler. Även långsiktiga minnen, när de återkallas, har plasticitet och potentialen att uppdateras, en förmåga psykologer samverkar under exponeringsterapi, där en patient står inför sin rädsla i en icke-hotande miljö i hopp om att få kontroll över dem. Detta kräver neural kommunikation mellan ett antal områden i hjärnan: hippocampus cues den ventromediala prefrontala cortexen av förändrade tillstånd, vilket hämmar neuronaktivitet — och det konditionerade rädslesvaret — i amygdala (årlig granskning av psykologi, 2012).

i vissa människor går processen fel, och de kan inte undkomma påträngande tankar.

”Vi vet verkligen inte varför människor svarar så annorlunda på traumatiska upplevelser”, säger Gregory J. Quirk, PhD, som undersöker neurovetenskapen av rädsla vid University of Puerto Rico School of Medicine. ”Det kan vara så att prefrontal cortex är mindre kopplad till amygdala, så det kan inte säga,” nej, du är inte i fara just nu.'”

formbara minnen

Vissa forskare försöker manipulera rekonsolideringsprocessen. Ramirez var medförfattare till en studie från 2014 där han och ett team från RIKEN-MIT Center for Neural Circuit Genetics kunde ändra dåliga minnen till bra hos hanmöss. Med hjälp av en teknik som kallas optogenetik, där genetiskt kodade, ljusresponsiva proteiner sätts in i celler, kunde forskarna fastställa var en muss negativa minne om en chock mot foten bildades, i neurala kretsar som förbinder dentate gyrus i hippocampus till amygdala. Forskarna manipulerade sedan dessa neuroner med lasrar. Varje gång mössen vågade sig till en viss del av deras hölje återaktiverades det negativa minnet, och de lärde sig snabbt att frukta området.

de manliga mössen fick sedan frolica med kvinnliga möss, medan samma neuroner tappades, vilket hjälpte till att byta sina meddelanden från en av smärta till en av nöje. Nästa gång hanmössen vågade in i kammaren hade deras rädslareaktioner försvunnit (Nature, 2014).

en annan ide under utredning: kan vi förbättra omlärning med droger? I mer än ett decennium har psykologer studerat effekterna av antiobiotisk d-cykloserin (DCS) för att hjälpa till att öka utrotningen i samband med kognitiv beteendeterapi. Läkemedlet binder till N-metyl-D-aspartat (NMDA) – receptorer, som är viktiga för inlärning och minne, och ökar aktiviteten hos glutamat, en neurotransmittor i amygdala, vilket underlättar minneskonsolidering. I försök med de mest positiva resultaten hittills administrerade forskare små doser inom timmar före var och en av tre till fem exponeringsterapisessioner.

”en av anledningarna till att vi blev intresserade av DCS var att det är ett läkemedel som teoretiskt kan underlätta inlärningsprocesser, så om du kan använda det för att underlätta utrotningsinlärning, har det fantastiska kliniska konsekvenser”, förklarar Mark Bouton, PhD, professor i psykologi vid University of Vermont.

men resultaten av initiala studier på DC för behandling av ångestsjukdomar blandades. I en studie rapporterade patienter som lider av posttraumatisk stressstörning som fick DCS ännu värre symtom efter behandling (Journal of Psychiatric Research, 2012).

vad som behöver studeras mer noggrant är DCS dosmängd och timing, säger Hofmann och dess samspel med terapi. Som han skrev i tidskriften Depression and Anxiety (2014), om minnesutrotningsterapi är svag jämfört med styrkan i den ursprungliga konditioneringen, kan DCS faktiskt leda till starkare rädsla minne återkonsolidering. I en studie visade patienter som hade framgångsrika terapisessioner som fick DCS direkt efter mer förbättring än de som fick placebo. Men de vars rädslanivåer fortfarande var förhöjda efter sessionen visade mindre förbättring än placebogruppen (Biologisk Psykiatri, 2013).

Eradicating memories

en annan undersökningslinje undersöker om rädsla minnen kan minskas eller släckas helt. Förra sommaren, Edward G. Meloni, PhD, biträdande professor i psykiatri vid Harvard Medical School, och Marc J. Kaufman, PhD, chef för McLean Hospital Translational Imaging Laboratory, experimenterade med att använda xenongas, ett bedövningsmedel som redan används för människor, för att modifiera minneskonsolidering hos möss (PLOS ONE, 2014). Gasen hämmar NMDA-receptoraktivitet. Doserad inom en timme efter en fotchock minskade det signifikant rädslareaktioner, både till chocken och till dess sammanhang, jämfört med kontroller.

vissa laboratorier undersöker om droger kan ta bort minnen. Richard Huganir, MD, PhD, som co-leder Brain Science Institute vid Johns Hopkins University, observerar levande mushjärnor genom små rutor av kirurgiskt installerat plexiglas förseglat med tandcement för att se artificiellt fluorescerande neurotransmittorreceptorer på jobbet. Han och hans team studerade om man använder ett läkemedel som blockerar en grupp proteiner — kalciumgenomsläppliga AMPA-receptorer som ökas i cellerna i amygdala efter rädsla exponering — kan försvaga neurala anslutningar i hjärnan orsakade av trauma. Teamet upptäckte att avlägsnande av proteinerna genom att kemiskt manipulera en relaterad neurotransmittor helt avlägsnade rädsla föreningar inducerade av ett högt, plötsligt ljud (Science, 2010).

”När receptorer läggs till och tas bort från synapser förändras styrkan i synaptisk överföring och inlärning”, säger Huganir. ”Tricket är att kunna selektivt störa eller förbättra dessa mekanismer i olika delar av hjärnan.”

livsstilsfaktorer

andra forskare tittar på huruvida livsstilsinterventioner, som motion, också kan påverka hur vi bearbetar minnen. Till exempel är hjärnavledad neurotrofisk faktor (BDNF) ett naturligt förekommande protein som reglerar tillväxten av neuroner och synapser. Lägre blodnivåer av BDNF signalerar att en patient kanske inte svarar bra på exponeringsterapi, av ännu oklara skäl. Även om BDNF inte ges som läkemedel kan blodplasmanivåerna ökas genom måttlig till intensiv fysisk träning, och en ny studie visade att aerob träning minskade PTSD-symtom, ett område som behöver mer studie (kognitiv beteendeterapi, 2014).

”Jag tror inte att effekterna av träning — tidpunkten och mängden av det, och hur det påverkar mental hälsa och behandling för PTSD — har undersökts eller manipulerats tillräckligt”, säger Quirk.

andra faktorer kan inkludera hur snart en patient ska sova efter exponeringsterapi, eftersom sömn spelar en roll i minneskonsolidering.

”sömn är nyckeln för lärande, och personer med PTSD visar minskad eller störd sömn. Nya data visar att utrotning av konditionerad rädsla uppträder mer effektivt på morgonen mot kvällen, vilket tyder på att det kan finnas optimala tider på dagen för exponeringsterapi”, säger Quirk.

Tidsexponeringsterapi för en kvinnas menstruationscykel kan också förbättra dess fördelar. Ett antal studier tyder på att hormonnivåer kan påverka behandlingseffektiviteten, och det finns bevis för att östrogen aktiverar delar av hjärnan som är ansvariga för att släcka konditionerad rädsla. Arbetet av Mohammed Milad, PhD, vid Massachusetts General Hospital visade att kvinnor med lägre östradiolnivåer hade sämre utrotningshänsyn än både kvinnor med högre nivåer och än män (Neuroscience, 2010). Samma grupp fann att kvinnliga råttor med högre nivåer av östrogen och progesteron bättre kunde konsolidera rädsla utrotning; injektion av hormonerna underlättade också utrotningsinlärning (Neuroscience, 2009).

fortfarande, lovande som de är, är kliniska tillämpningar av fysiologiskt minne tinkering sannolikt många år bort.

”det är snyggt att dessa högre ordningsprocesser kan manipuleras, men vi måste vara medvetna om att inte antropomorfisera för mycket i detta eftersom det finns mycket hos människor som vi inte kan modellera hos djur”, säger Ramirez.som en del av president Obamas BRAIN Initiative — Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies — kommer forskare från olika organisationer att undersöka de cellulära mekanismerna för lärande och minne under de kommande tre åren.

större samarbete mellan neurovetenskapsmän och psykologer vid behandling av ångeststörningar kan också förväntas.”Talkterapier utlöser verkligen neurala kretsar och manipulerar hjärnan, men om neurovetenskapsmän kan förstå hur det händer kan vi kanske underlätta terapin”, säger Quirk.