Mērķtiecīga atmiņas reaktivācija REM, bet ne SWS selektīvi samazina uzbudinājuma reakcijas

Kontaktpersona: Odrija Huaudrey.hu@wecistanche.com

Arvien vairāk pierādījumu liecina, ka miegs var palīdzēt atsaistītatmiņano emocionālajiem pārdzīvojumiem no ar to saistītās efektīvās maksas. Tiek uzskatīts, ka šis process balstās uz spontānu emocionālo atmiņu reaktivāciju miega laikā, lai gan joprojām nav skaidrs, kurš miega posms ir optimāls šādai reaktivācijai. Mēs pārbaudījām šo jautājumu, skaidri manipulējot ar atmiņas reaktivāciju gan ātrās acu kustības miegā (REM), gan lēna viļņa miegā (SWS), izmantojot mērķtiecīgu atmiņas reaktivāciju (TMR) un pārbaudot šīs manipulācijas ietekmi uz subjektīvu uzbudinājuma reakciju pieradināšanu nakts laikā. Mūsu rezultāti liecina, ka TMR REM laikā, bet ne SWS ievērojami samazināja subjektīvo uzbudinājumu, un šo efektu virza negatīvāki stimuli. Šie rezultāti atbalsta vienu miega aspektu, ko aizmirst, gulēt, lai atcerētos (SFSR)hipotēzi, kas ierosina, ka emocionālā atmiņas reaktivācija REM miega laikā ir pamatā no miega atkarīgai pieradināšanai.

cistanche iedarbība: uzlabojiet atmiņu

Mērķtiecīga atmiņas reaktivācija (TMR) ir metode, kurāatmiņareaktivācija tiek apzināti aktivizēta miegā, atkārtoti parādot norādes, kas pēc tam bija saistītas ar atmiņu, un to parasti panāk, izmantojot skaņas vai smaržas, skatiet 14 pārskatu. Lai gan agrīnie pētījumi ziņoja par TMR ieguvumu REM miegā nakts atmiņas konsolidācijā15,16, arvien vairāk ziņojumu liecina, ka TMR ir izdevīgs, ja to uzrāda laikā, kas nav REM17−21, bet ne REM17,19,22 metaanalīzes laikā skatīt23. Runājot par to, kā TMR var ietekmēt emocionālo uzbudinājumu, viens nesens pētījums parādīja ne-REM TMR ietekmi uz patīkamuma un uzbudinājuma reitingiem, taču tas parādījās tikai sociāli nemierīgos dalībniekos un pēc nedēļas konsolidācijas24. Ļoti maz pētījumu ir pētīta REM TMR ietekme uz emocionālo materiālu. Tādējādi tika pierādīts, ka, izraisot baiļu atmiņu reaktivāciju REM laikā, palielinās vispārinājums25, un Pavlovijas kondicionēšanas uzdevuma TMR REM laikā noved pie lielākas pieradināšanas, salīdzinot ar tā paša uzdevuma TMR ne-REM26 2. posmā.

Pamatojoties uz šo literatūru, mēs nolēmām pārbaudīt SFSR prognozi, ka emocionāli uzbudinošu atmiņu atkārtošana REM laikā, bet ne SWS, būs saistīta ar samazinātu uzbudinājuma vērtējumu šim materiālam nākamajā dienā. Mēs to izdarījām, manipulējot ar emocionālo atmiņu reaktivāciju miega laikā, izmantojot TMR. Mūsu dalībnieki novērtēja emocionāli negatīvos un neitrālos bilžu pārus par uzbudinājumu gan pirms, gan pēc miega nakts. Miega laikā mēs cuedējām pusi no negatīvā un pusi no neitrālajiem stimuliem atkārtotai aktivizēšanai, maigi atkārtojot saistītās skaņas. Pēc tam mēs pārbaudījām šī TMR ietekmi uz uzbudinājuma reakcijas pieradināšanu uz nakti. Mēs rūpīgi kontrolējām miega posmu, kurā tika pielietots TMR, norādot dalībniekus vai nu REM (REM Group), vai SWS (SWS Group), sk. 1. attēlu. Pamatojoties uz SFSR hipotēzi, mēs prognozējām, ka TMR novedīs pie lielākas pieradināšanas, ja to piemēros REM laikā, bet ne SWS.

cistanche iedarbība: uzlabojiet atmiņu

Rezultātus

Sākotnēji uzbudinājuma vērtējumi bija augstāki negatīviem nekā neitrāliem posteņiem, parādot, ka dalībnieki novērtēja stimulus atbilstoši cerībām. To apstiprināja 2×2x2 ANOVA par pirmsguļa uzbudinājumu ar faktoriem Grupa, Cueing un Emotion(Fus)=337,93,p<0.001; paired="" t=""><0.001in both="" sws="" and="" rem="" groups).="" ratings="" did="" not="" differ="" between="" cued="" and="" un-cued="" stimuli="" prior="" to="" sleep(paired="" t-tests="" p="">0,2 abos gadījumos), kas liecina, ka bāzes līnija bija labi līdzsvarota, un neviens dalībnieks neziņoja par apziņu, ka miegā tiek atskaņotas skaņas.

Mēs pētījām, kā nakts uzbudinājuma pieradināšanu modulēja TMR cueing, izmantojot 2×2×2 ANOVA ar faktoriem Group, Cueing un Emotion, skatīt 1. tabulu. Nakts pieradums tika aprēķināts kā(otrais pirmsmiega uzbudinājuma vērtējums - pēc miega uzbudinājuma vērtējums)/ pirmais pirmsmiega uzbudinājuma vērtējums. Tas atklāja nozīmīgu mijiedarbību starp grupu un cueing (F(1,32) = 5,341, p = 0,027), kas liecina, ka norādījumu ietekme uz šo pieraduma mēru ir atkarīga no kognitīvā stāvokļa, kura laikā tiek piemērots TMR. 2 × 2 × 2 ANOVA nedeva citu nozīmīgu rezultātu. Lai noteiktu, kurš miega posms virzīja grupas x Cueing mijiedarbību, mēs pēc tam veicām atsevišķus 2 × 2 ANOVAs ar faktoriem Cueing un Emotion attiecīgi SWS un REM grupās. Tas parādīja galveno cueing efektu REM (F(1,14) = 7,48, p< 0.02)="" but="" not="" sws="" (f(1,18)="0.086," p="0.8)," see="" fig.="" 2.="" closer="" examination="" of="" the="" rem="" group="" showed="" that="" the="" effect="" of="" cueing="" was="" driven="" by="" the="" negative="" items="" (paired="" test="" t="3.21;" p="0.006)," with="" neutral="" items="" showing="" a="" trend="" towards="" the="" same="" effect="" (t="1.6;" p="0.102)." interestingly,="" there="" was="" a="" main="" effect="" of="" emotion="" in="" the="" sws="" group="" (f(1,18)="6.28," p="0.022)" but="" not="" in="" the="" rem="" group.="" closer="" examination="" showed="" that="" this="" was="" driven="" by="" greater="" habituation="" of="" neutral="" items="" compared="" to="" negative="" items="" in="" the="" un-cued="" condition="" (t="2.25," p="0.037)," with="" a="" trend="" in="" the="" cued="" condition="" (t="1.45," p="">

Atmiņajo skaņas attēlu pāri bija pie griestiem pirms miega testa laikā. Vidēji dalībnieki pareizi reaģēja uz >97% izmēģinājumu. Nepareizo pētījumu vidējais īpatsvars bija šāds [REM grupa: 1,45% (±1,98)izmēģinājumi (pirms miega);1,55% (±1,83) pētījumi (pēc miega); SWS grupa:2.05% (±2.77)izmēģinājumi (pirms miega);2.62% (±1.08)izmēģinājumi (pēc miega)]. Lai pārbaudītu, vai skaņas attēla pirms miega mācīšanās atšķiras, kas varētu būt neobjektīvi rezultāti, mēs veicām ANOVAs uz pirmsmiega proporcijas pareizas atmiņas izmēģinājumiem ar faktoriem, kas attiecīgi REM un SWS grupām tika piesaistīti / nav cued un negatīvi / neitrāli. Tas neatklāja nekādus galvenos efektus vai mijiedarbību ne REM grupā, ne SWS grupā (visos gadījumos p>0,1). Lai pārbaudītu TMR vai emociju ietekmi uz nakts atmiņas izmaiņām, mēs veicām tos pašus divus ANOVAs, tagad ar nakts izmaiņām pareizo atmiņas izmēģinājumu proporcijā kā atkarīgais mainīgais. Tas neatklāja būtisku ietekmi ne uz SWS (p>0,5) visos gadījumos, ne uz REM(p >0,8) visos gadījumos.

Lai nodrošinātu, ka reakcijas laiki pirms miega uzbudinājuma testa laikā ievērojami neatšķīrās starp cued un ne-cued priekšmetiem, mēs veicām a2×2 ANOVA ar faktoriem valence (neitrāls, negatīvs)un cueing (bez cued, cued) katrā dalībnieku grupā. Tas atklāja galveno emociju efektu (F=29,9,p< 0.001)in="" the="" sws="" group,="" and="" a="" trend="" towards="" the="" same="" effect="" of="" emotion(f="3.984," p="0.066)in" the="" rem="" group.="" because="" response="" times="" are="" often="" modulated="" by="" both="" tmr="" and="" emotion,="" we="" examined="" the="" effects="" of="" cueing="" and="" valence="" on="" overnight="" change="" in="" reaction="" times="" for="" rem="" and="" sws="" groups.="" we="" used="" a="" pair="" of="" 2×2="" anova="" with="" the="" factors="" valence="" (neutral,="" negative)="" and="" cueing(un-cued,="" cued).="" this="" revealed="" no="" main="" effect="" or="" interaction="" in="" either="" rem="" or="" sws="" groups="" (p="">0,15)visos gadījumos skatīt Papildinformācijas tabulu S1 par līdzekļiem.

Miega stadijas dati par katru grupu ir norādīti 2. tabulā. Ņemiet vērā, ka REM laiks, SWS laiks, N2 laiks un NI laiks dažādās grupās būtiski neatšķīrās (visos gadījumos p>0,1). Tomēr kopējais miega laiks ievērojami atšķīrās (p=0,01), rem grupā tas bija vidēji īsāks nekā SWS grupā. Lai noteiktu, vai pastāv saistība starp pieradumu un laiku, kas pavadīts REM vai SWS, vai spektrālo spēku lēna viļņa, delta, teta un gamma joslās, mēs veicām virkni Pearson korelāciju ar datiem gan REM, gan SWS grupās; tie atklāja vairākas marginālas korelācijas, bet neviens no tiem neizdzīvoja korekciju mūsu četriem daudzkārtējiem salīdzinājumiem (p>0,05 visos gadījumos).

cistanche iedarbība: uzlabojiet atmiņu

Diskusija

Mūsu dati atbalsta REM miega lomu nakts pieradināšanā ar uzbudinājuma reakcijām uz attēla un skaņas kombinācijām, pierādot, ka TMR REM, bet ne SWS, izraisa palielinātu nakts pieradināšanu. Šis atklājums atbilst iepriekšējam novērojumam, ka REM TMR skaņas, ko izmanto pirms miega Pavlovijas kondicionēšanā, nākamajā dienā radīja lielāku pieradumu pie šīm skaņām nekā TMR ar tām pašām skaņām 2. posma miegā-26. Šie divi pētījumi apvieno, lai atbalstītu vienu miega aspektu, lai aizmirstu, gulētu, lai atcerētos hipotēzi27, piemēram, ideju, ka atmiņas reaktivācija REM ir īpaši saistīta ar turpmākā uzbudinājuma samazināšanos.

Nesenais Lehmann et al22 pētījums. izmantoja līdzīgu dizainu, lai izpētītu TMR lomu REM un SWS emocionālās atmiņas konsolidācijā, un neatrada nekādu ietekmi uz subjektīvo pieradumu nevienā grupā22. Viens no iespējamiem iemesliem atšķirībai starp šiem rezultātiem un mūsu pašu var būt saistīts ar faktu, ka mūsu dalībnieki novērtēja attēlus par uzbudinājumu tieši pirms un pēc miega, savukārt Lehmann 2016 dalībnieki veica mācīšanās un izgūšanas uzdevumus pēc stimulu novērtēšanas, bet pirms miega. Atkārtota stimulu apskate var izraisīt pieradumu, tāpēc Lehmann dizains, iespējams, ir ļāvis pirms miega pieradināt, lai noslīcinātu visas TMR sekas.

Vairāki pētījumi liecina, ka SWS var būt nozīme pieradumā8, piemēram, novērojums, ka SWS28 prognozē autonomās pieraduma aspektus, ka SWS procents paredz vienas nakts emocionālo vājināšanos29 un ka noradrenalīna izdalīšanās bloķēšana SWS laikā mazināja šo pieradumu12. Interesanti, ka mēs novērojām ievērojami spēcīgāku neitrālu pieradumu, salīdzinot ar negatīviem posteņiem SWS grupā neatkarīgi no TMR norādes, iespējams, tāpēc, ka neitrālie priekšmeti sākumā ir mazāk spēcīgi uzbudinoši, un tāpēc dalībniekiem ir vieglāk mainīt veidu, kā šie priekšmeti tiek vērtēti, nekā tas ir, lai spēcīgi izraisītu negatīvu. Alternatīvi, neitrālu priekšmetu uzbudinājuma stāvokļi varētu būt atvērtāki interpretācijai nekā negatīvu priekšmetu uzbudinājuma statuss, piemēram, atbildes uz negatīviem attēliem var ietekmēt lejupēji procesi, kas tos identificē kā konceptuāli negatīvus un palielina spēcīga uzbudinājuma vērtējuma iespējamību. Lai gan to ir grūti interpretēt, ievērojamā atšķirība starp šo konsolidācijas modeli SWS grupā un pieraduma modeli, kas novērots Uncued REM grupā, kur negatīvie un neitrālie priekšmeti ir pieradināti tādā pašā mērā, varētu liecināt, ka REM TMR izjauc dabisku pieradināšanas procesu visā NREM miegā, kas labāk darbojas salīdzinoši neitrāliem stimuliem nekā tiem, kas ir vairāk uzbudinoši.

Lai gan mūsu atklājumi, šķiet, atbalsta unikālu REM miega lomu emocionālā uzbudinājuma modulēšanā, mēs neatradām korelāciju starp REM laiku vai teta spēku un pieradumu. Tā kā REM notiek vēlāk naktī nekā SWS, mēs nevaram izslēgt iespēju, ka disociāciju, ko mēs novērojām starp šiem miega posmiem, izraisīja šī laika atšķirība. Tomēr jo īpaši Rihmā un Rasch26 ar norādēm saistītā pieradināšana bija izteiktāka, kad REM laikā tika parādītas norādes nekā 2. stadijas miegs tajā pašā agrā rīta miega periodā, atbalstot ideju, ka šī atšķirība ir atkarīga no miega stadijas, kurā tiek veikts TMR, nevis no nakts laika, kurā tas tiek veikts.

Šajā pētījumā tika iekļautas tikai sievietes dalībnieces. Tas bija saistīts ar iepriekšējiem pētījumiem, kas ziņoja par lielāku pašziņoto reakciju uz negatīviem stimuliem sievietēm un vīriešiem. Turpmākajā darbā šie izmeklējumi būtu jāattiecina arī uz vīriešiem. Visbeidzot, ir vērts atzīmēt, ka visā pētījuma laikā dalībnieki novērtēja skaņas attēlu pāri, nevis tikai attēlus vai skaņas. Tāpēc mūsu rezultāti ir saistīti ar šo multimodālo pāri, nevis tikai uz skaņām vai attēliem.

cistanche iedarbība: uzlabojiet atmiņu

Atsauces

1. Rašs, B. & Dzimis, Dž. Par miega lomu atmiņā. Fiziologs. Rev. 93, 681–766 (2013).

2. Hu, P., Stylos-Allan, M. & Walker, M. P. Sleep atvieglo emocionālās deklaratīvas atmiņas konsolidāciju. Sci. 17, 891–898 (2006).

3. Payne, J. D., Chambers, A. M. & Kensinger, E. A. Sleep veicina ilgstošas izmaiņas selektīvajā atmiņā emocionālām ainām. Priekšpuse. Integer. Neirozinātne. 6, 108 (2012).

4. Wagner, U., Hallschmid, M., Rasch, B. &Born, J. Īss miegs pēc mācīšanās gadiem ilgi uztur emocionālas atmiņas dzīvas. Psihiatrija 60, 788–790 (2006).

5. Vāgners, U., Kašjaps, N., Dīkelmans, S. & Dzimis, Dž. Pēcmācīšanās miega un nomoda ietekme uz atpazīšanas atmiņu sejām ar dažādām sejas izteiksmēm. Neirobiols. Mācīties. Mem. 87, 679–687 (2007).

6. Dolcos, F., LaBar, K. S. & Cabeza, R. Atceroties gadu vēlāk: amigdalas un mediālās laika daivas atmiņas sistēmas lomu emocionālo atmiņu atgūšanā. Natl Acad. Sci. ASV 102, 2626–2631 (2005).

7. Goldšteins, A. N. & Walkers, M. P. Miega loma emocionālajā smadzeņu darbībā. Annu. Klints. Psihol. 10, 679–708 (2014).

8. van der Helms, E. u.c. REM miegs depozitē amigdalas aktivitāti uz iepriekšējiem emocionālajiem pārdzīvojumiem. Kurts. Biol 21, 2029–2032 (2011).

9. Gujar, N., McDonald, S. A., Nishida, M. & Walker, M. P. Rem miega loma cilvēka smadzeņu jutīguma pret konkrētām emocijām rekalibratēšanā. Cerebs. Garoza 21, 115–123 (2011).

10. Barans, B., Pace-Šots, E. F., Ēriksons, C. & Spensers, R. M. C. Emocionālās reaktivitātes un emocionālās atmiņas pārmiegšana. J. Neirozinātne. 32, 1035–1042 (2012).

11. Groch S., Wilhelm I., Diekelmann S. &Born, J. REM miega loma emocionālo atmiņu apstrādē: Pierādījumi no uzvedības un ar notikumiem saistītiem potenciāliem. Neirobiols. Mācīties. Mem. 99, 1–9 (2013).

12. Groch, S. et al. Norepinefrīna ieguldījums emocionālās atmiņas konsolidācijā miega laikā. Psihoneiroendokrinoloģija 36, 1342–1350 (2011).

13. Wagner, U., Fischer, S. &Born, J. Izmaiņas emocionālās reakcijās uz aversīviem attēliem periodos, kas bagāti ar lēnu viļņu miegu, salīdzinot ar ātru acu kustību miegu. Psihosoms. 64., 627.–634. maijs (2002).

14. Cellini, N. &Cappuzo, A. Atmiņas konsolidācijas veidošana, izmantojot mērķtiecīgu atmiņu. Ann. NY Acad. Sci. 1426, 52–71 (2018).

15. Guerrini, A., Dujardin, K., Mandal, O., Sockeel, P. & Leconte, P. Atmiņas uzlabošana ar dzirdes stimulāciju pēc mācīšanās REM miega laikā cilvēkiem. Fiziologs. Behavs. 45, 947–950 (1989).

16. Tillijs, A. J. Miega mācīšanās 2. posmā un REM miegs. Biol. Psihol. 9, 155–161 (1979).

17. Cordi, M. J., Diekelmann, S., Born, J. & Rasch, B. Smaku izraisītas atmiņas reaktivācijas REM miega laikā nav ietekmes uz deklaratīvu atmiņas stabilitāti. Priekšpuse. Syst. Neurosci. 8, 157 (2014).

18. Fuentemilla, L. et al. No hipokampiem atkarīga mērķtiecīgas atmiņas stiprināšana, miegā cilvēkiem reaktivizējoties miega laikā. Kurts. Biol. 23, 1769–1775 (2013).

19. Rasch, B., Buchel, C., Gais, S. &Born, J. Odor norādes lēna viļņa miega laikā izraisa deklaratīvu atmiņas konsolidāciju. Zinātne 315, 1426–1429 (2007).

20. Rudoy, J. D., Voss, J. L., Westerberg, C. E. & Paller, K. A. Individuālo atmiņu stiprināšana, aktivizējot tās miega laikā. Zinātne 326, 1079 (2009).

21. Schreiner, T. & Rasch, B. Vārdu krājuma mācīšanās veicināšana, miega laikā izmantojot verbālu norāžu. Cerebs. Garozas https://doi.org/10.1093/cercor/bhu139 (2015).

22. Lehmann, M., Schreiner, T., Seifritz, E. & Rasch, B. Emocionālais uzbudinājums modulē oscilējošas korelācijas par mērķtiecīgu atmiņas reaktivāciju NREM laikā, bet ne REM miegu.

23. Hu, X., Cheng, L. Y., Chiu, M. H. &Paller, K. A. Atmiņas konsolidācijas veicināšana miega laikā: mērķtiecīgas atmiņas reaktivācijas metaanalīze. Psihol. Vērsis. 146, 218–244 (2020).

24. Groch, S. et al. Mērķtiecīga reaktivācija miega laikā atšķirīgi ietekmē negatīvās atmiņas sociāli nemierīgiem un veseliem bērniem un pusaudžiem. J. Neirozinātne. 37, 2425–2434 (2017).

25. Sterpenihs, V. u.c. Atmiņas reaktivācija ātras acu kustības miega laikā veicina tās vispārināšanu un integrāciju kortikālajos veikalos. Miegs 37, 1061–1075 (2014).

26. Rihm, J. S. & Rasch, B. Kondicionētu stimulu atkārtošana vēlīnā REM un N2 stadijas miega laikā ietekmē afektīvo toni, nevis emocionālo atmiņas spēku. Neirobiols. Mācīties. Mem. 122, 142–151 (2015).

27. Walker, M. P., van der, H. E. & van der Helm, E. Nakts terapija? Miega loma emocionālajā smadzeņu apstrādē. Psihol. Vērsis. 135, 731–748 (2009).

28. Pace-Schott, E. F. et al. Napping veicina sesiju pieradināšanu pie emocionāliem stimuliem. Neirobiols. Mācīties. Mem. 95, 508–523 (2012).

29. Talamini, L. M., Bringmann, L. F., de Boer, M. & Hofman, W. F. Gulēšana uztraucas vai uztraucas par miegu? Fizioloģiski pierādījumi par miega un emociju mijiedarbību.

30. Horne, J. A. & Ostbergs, O. Pašnovērtējuma anketa, lai noteiktu rītausmu-vakaru cilvēka diennakts ritmos. Int. J. Chronobiol. 4, 97–110 (1976).

31. Lang, P. J., Bradley, M. M. & Cuthbert, B. N. International Affective Picture System (IAPS): Afektīvie attēlu vērtējumi un lietošanas instrukcija. Tehniskais ziņojums Nr. A-8 (Floridas Universitāte, 2008).

32. Willenbockel, V. et al. Zema līmeņa attēla īpašību kontrole: SHINE rīkjosla. Behavs. Res. 42., 671.–684. metode (2010).

33. Bredlijs, M. M. & Langs, P. J. Starptautiskās afektīvi digitalizētās skaņas (IADS): stimuli, lietošanas instrukcija un afektīvie vērtējumi. Tehniskais ziņojums Nr. B-2 (1999).

34. Breiters, H. C. u.c. Cilvēka amigdalas reakcija un pieradināšana sejas izteiksmes vizuālās apstrādes laikā. Neirons 17, 875–887 (1996).

35. Büchel, C., Dolan, R. J., Armony, J. L. & Friston, K. J. Amygdala-hippocampal iesaistīšanās cilvēka aversīvajā izsekošanas kondicionēšanā, kas atklāta, izmantojot ar notikumiem saistītu funkcionālu magnētiskās rezonanses attēlveidošanu. J. Neirozinātne. 19, 10869–10876 (1999).

36. Fišers, H., Furmarks, T., Wik, G. & Fredriksons, M. Smadzeņu pieraduma attēlojums atkārtotai sarežģītai redzes stimulācijai, kas pētīta ar PET. Neiroziņojums 11, 123–126 (2000).

37. Bredlijs, M. M. & Langs, P. J. Emociju mērīšana: pašnovērtējuma manekens un semantiskā atšķirība. J. Behavs. Tēr. Psihiatrija 25, 49–59 (1994).

38. Iber, C., Ancoli-Israel, S., Chesson, A. & Quan, S. AASM rokasgrāmata miega un ar to saistīto notikumu vērtēšanai (Amerikas Miega medicīnas akadēmija, 2007).