Kohdennettu muistin uudelleenaktivointi REM:ssä, mutta ei SWS:ssä, vähentää valikoivasti kiihotusvasteita

Yhteystiedot: Audrey Huaudrey.hu@wecistanche.com

Yhä useammat todisteet viittaavat siihen, että uni voi auttaa eroonmuistiemotionaalisia kokemuksia niihin liittyvästä tehokkaasta latauksesta. Tämän prosessin uskotaan perustuvan emotionaalisten muistojen spontaaniin uudelleenaktivoitumiseen unen aikana, vaikka on edelleen epäselvää, mikä univaihe on optimaalinen tällaiselle uudelleenaktivoitumiselle. Tutkimme tätä kysymystä manipuloimalla nimenomaisesti muistin uudelleenaktivointia sekä nopean silmän liikkeen unessa (REM) että hitaan aallon unessa (SWS) käyttämällä kohdennettua muistin uudelleenaktivointia (TMR) ja testaamalla tämän manipuloinnin vaikutusta subjektiivisten kiihotusreaktioiden tottumiseen. yö. Tuloksemme osoittavat, että TMR REM:n aikana, mutta ei SWS:n aikana, vähensi merkittävästi subjektiivista kiihottumista, ja tämä vaikutus johtuu negatiivisemmista ärsykkeistä. Nämä tulokset tukevat yhtä näkökohtaa unohdettavasta unesta muistaakseni (SFSR) -hypoteesista, joka ehdottaa, että emotionaalisen muistin uudelleenaktivoituminen REM-unen aikana on unesta riippuvaisen tottumuksen taustalla.

cistanchen vaikutukset: parantaa muistia

Kohdennettu muistin uudelleenaktivointi (TMR) on tekniikka, jossamuistiuudelleenaktivointi laukaistaan ​​tarkoituksellisesti unessa esittelemällä uudelleen vihjeitä, jotka oli linkitetty muistiin valveilla, ja se saavutetaan yleensä käyttämällä ääniä tai hajuja. Katso katsaus kohdasta14. Vaikka varhaiset tutkimukset raportoivat TMR:n hyödystä REM-unessa yön yli tapahtuvan muistin lujittamisessa15,16, yhä useammat raportit viittaavat siihen, että TMR on hyödyllinen, kun se esitetään ei-REM17-21-vaiheessa, mutta ei REM17,19,22 katso23 meta-analyysin aikana. . Mitä tulee siihen, kuinka TMR voi vaikuttaa emotionaaliseen kiihottumiseen, eräs äskettäinen tutkimus osoitti ei-REM TMR:n vaikutuksen miellyttävyyteen ja kiihottumisarvoihin, mutta tämä ilmeni vasta sosiaalisesti ahdistuneilla osallistujilla ja viikon konsolidoitumisen jälkeen24. Hyvin harvat tutkimukset ovat tutkineet REM TMR:n vaikutusta tunnemateriaaliin. Näin ollen pelkomuistojen uudelleenaktivoinnin indusoimisen REM:n aikana osoitettiin johtavan lisääntyneeseen yleistymiseen25, ja Pavlovin ehdollistamistehtävän TMR REM:n aikana johti lisääntyneeseen tottumiseen verrattuna saman tehtävän TMR:ään ei-REM26:n vaiheessa 2.

Tämän kirjallisuuden pohjalta päätimme testata SFSR:n ennustetta, jonka mukaan emotionaalisesti kiihottavien muistojen toistaminen REM:n aikana, mutta ei SWS:n aikana, liittyisi tämän materiaalin alentuneeseen kiihotusarvoon seuraavana päivänä. Teimme tämän manipuloimalla tunnemuistojen uudelleenaktivointia unen aikana TMR:n avulla. Osallistujamme arvioivat emotionaalisesti negatiivisia ja neutraaleja kuvaäänipareja kiihottaviksi sekä ennen unta että sen jälkeen. Unen aikana ohjasimme puolet negatiivisista ja puolet neutraaleista ärsykkeistä uudelleenaktivoitumista varten toistamalla niihin liittyvät äänet pehmeästi. Sitten tutkimme tämän TMR:n vaikutusta kiihotusvasteen yön yli tottumiseen. Valvoimme huolellisesti univaihetta, jossa TMR:ää käytettiin, ja ohjasimme osallistujia joko REM-ryhmään (REM-ryhmä) tai SWS-ryhmään (SWS-ryhmä), katso kuva 1. SFSR-hypoteesin perusteella ennustimme, että TMR johtaisi suurempaan tottumiseen, kun sovelletaan REM:n aikana, mutta ei SWS:n aikana.

cistanchen vaikutukset: parantaa muistia

Tulokset

Lähtötilanteessa kiihottumisarvot olivat korkeammat negatiivisille kuin neutraaleille kohteille, mikä osoittaa, että osallistujat arvioivat ärsykkeet odotusten mukaisesti. Tämä vahvistettiin 2 × 2 × 2 ANOVAlla ennen nukkumaanmenoa tapahtuvasta kiihotuksesta tekijöillä Group, Cueing ja 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 molemmissa tapauksissa), mikä osoitti, että lähtötaso oli hyvin tasapainossa, eikä yksikään osallistuja ilmoittanut tietävänsä, että unen aikana kuului ääniä.

Tutkimme, kuinka yön yli tapahtuvaa kiihottumista moduloi TMR-kiinnityksellä käyttämällä 2 × 2 × 2 ANOVAa tekijöiden ryhmä, kiihottaminen ja tunne, katso taulukko 1. Yön yli tottuminen laskettiin seuraavasti (toinen ennen unta kiihottuminen - unen jälkeinen herätys arvosana)/ ensimmäinen unta edeltävä kiihotusarvo. Tämä paljasti merkittävän vuorovaikutuksen ryhmän ja näppäilyn välillä (F(1,32) {{10}}.341, p=0.027), mikä viittaa siihen, että vihjailun vaikutus tähän tottumisen mittaan riippuu kognitiiviseen tilaan, jonka aikana TMR:ää sovelletaan. 2 × 2 × 2 ANOVA ei antanut muuta merkittävää tulosta. Sen määrittämiseksi, mikä univaihe johti Group x Cueing -vuorovaikutukseen, suoritimme sitten erilliset 2 × 2 ANOVA:t tekijöillä Cueing ja Emotion vastaavasti SWS- ja REM-ryhmissä. Tämä osoitti vihjeiden päävaikutuksen REM:ssä (F(1,14)=7.48, p < 0,02),="" mutta="" ei="" sws:ssä="" (f(1,18)="0.086," p="" {{29="" }}.8),="" katso="" kuva="" 2.="" rem-ryhmän="" lähempi="" tarkastelu="" osoitti,="" että="" negatiiviset="" kohteet="" ohjasivat="" cueingin="" vaikutusta="" (paritesti="" t="3.21;" p="0.006)" ,="" neutraalien="" kohteiden="" suuntaus="" kohti="" samaa="" vaikutusta="" (t="1.6;" p="0.102)." mielenkiintoista="" kyllä,="" tunteella="" oli="" pääasiallinen="" vaikutus="" sws-ryhmässä="" (f(1,18)="6.28," p="0.022)," mutta="" ei="" rem-ryhmässä.="" tarkempi="" tarkastelu="" osoitti,="" että="" tämä="" johtui="" neutraalien="" kohteiden="" suuremmasta="" tottumisesta="" negatiivisiin="" kohtiin="" un-cued-tilassa="" (t="2.25," p="0.037)," ja="" suuntaus="" merkitsi-tilassa.="" (t="1.45," p="">

Muistifor the sound-image pairs was near the ceiling during the pre-sleep test. On average, participants responded correctly on >97% of trials. The mean proportion of incorrect trials was as follows [REM group: 1.45%(±1.98)trials(pre-sleep);1.55%(±1.83) trials (post-sleep);SWS group:2.05%(±2.77)trials (pre-sleep);2.62%(±1.08)trials (post-sleep)]. To test for differences in pre-sleep learning of sound-image which could have biased the results, we conducted ANOVAs on pre-sleep proportion correct memory trials with the factors cued/not cued and negative/neutral for the REM and SWS groups, respectively. This revealed no main effects or interactions in the either REM group or the SWS group(p>0.1 in all cases). To test for impacts of TMR or emotion on overnight changes in memory, we performed the same two ANOVAs, now with the overnight change in the proportion of correct memory trials as the dependent variable. This revealed no significant effects for either SWS (p>0.5)in all cases or REM(p >0.8)kaikissa tapauksissa.

Varmistaaksemme, että reaktioajat eivät eronneet merkittävästi vihjattujen ja vihjaamattomien kohteiden välillä unta edeltävän kiihottumistestin aikana, suoritimme 2 × 2 ANOVA:n valenssin (neutraali, negatiivinen) ja viittauksen (ei vihjattu, vihjattu) kanssa kunkin sisällä. ryhmä osallistujia. Tämä paljasti tunteen päävaikutuksen (F=29.9,s< 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)Katso kaikissa tapauksissa lisätietotaulukosta S1 keinot.

Sleep stage data for each group are reported in Table 2. Note that REM time, SWS time, N2 time, and NI time did not differ significantly between groups (p>0.1 in all cases). However, total sleep time did differ significantly(p=0.01), being shorter on average in the REM than in the SWS group. To determine whether there was a relationship between habituation and time spent in REM or SWS or spectral power in slow-wave, delta, theta, and gamma bands we conducted a series of Pearson correlations with data across both REM and SWS groups; these revealed several marginal correlations, but none of these survived correction for our four multiple comparisons (p>0.05 kaikissa tapauksissa).

cistanchen vaikutukset: parantaa muistia

Keskustelu

Tietomme tukevat REM-unen roolia yön yli tapahtuvassa kiihottumisvasteiden tottumisessa kuva-ääniyhdistelmiin osoittamalla, että TMR REM:ssä mutta ei SWS:ssä johtaa lisääntyneeseen yön yli tottumiseen. Tämä havainto on sopusoinnussa aikaisemman havainnon kanssa, jonka mukaan unta edeltävässä Pavlovilaisessa ehdottelussa käytettyjen äänien REM TMR johti siihen, että seuraavana päivänä totutettiin paremmin näihin ääniin kuin samojen äänten TMR vaiheessa 2 unessa-26. Nämä kaksi tutkimusta yhdessä tukevat yhtä näkökohtaa unohduksesta, unesta muistaakseen hypoteesia27, esim. ajatusta, että muistin uudelleenaktivoituminen REM:ssä liittyy erityisesti myöhemmän kiihottumisen vähenemiseen.

Lehmannin ym. äskettäinen tutkimus22. käytti samanlaista suunnittelua tutkiakseen TMR:n roolia REM:ssä ja SWS:ssä emotionaalisen muistin lujittamisessa, eikä havainnut vihjailun vaikutusta subjektiiviseen tottumiseen missään ryhmässä22. Yksi mahdollinen syy näiden tulosten ja omamme väliseen eroon saattaa johtua siitä, että osallistujamme arvioivat kuvia kiihottaviksi välittömästi ennen unta ja sen jälkeen, kun taas Lehmann 2016:n osallistujat suorittivat oppimis- ja hakutehtäviä ärsykkeiden arvioinnin jälkeen, mutta ennen nukkumaanmenoa. Ärsykkeiden toistuva katselu voi johtaa tottumiseen, joten Lehmannin suunnittelu on saattanut sallia nukkumaanmenoa edeltävän totuttelun tukahduttaa kaikki TMR:n vaikutukset.

Useat tutkimukset viittaavat siihen, että SWS:llä voi olla rooli tottumisessa8, esimerkiksi havainto, että SWS ennustaa autonomisen tottumuksen näkökohtia28, että SWS-prosentti ennustaa yön yli tapahtuvaa tunnevaimennusta29 ja että noradrenaliinin vapautumisen estäminen SWS:n aikana vähensi tätä tottumista12. Mielenkiintoista on, että havaitsimme SWS-ryhmässä merkittävästi voimakkaampaa neutraaliin tottuutumista negatiivisiin asioihin verrattuna TMR-symbolista riippumatta, mahdollisesti siksi, että neutraalit kohteet ovat aluksi vähemmän kiihottavia, ja siksi osallistujien on helpompi muuttaa tapaa. nämä kohteet luokitellaan voimakkaasti negatiivisiksi. Vaihtoehtoisesti neutraalien kohteiden kiihottumistilat voisivat olla tulkinnanvaraisempia kuin negatiivisten kohteiden kiihottumistila, esimerkiksi negatiivisten kuvien reaktioihin voivat vaikuttaa ylhäältä alaspäin suuntautuvat prosessit, jotka tunnistavat ne käsitteellisesti negatiivisiksi ja lisäävät vahvan kiihottumisen todennäköisyyttä. kiihottumisen arvosana. Vaikka tätä on vaikea tulkita, merkittävä ero tämän SWS-ryhmän konsolidoitumismallin ja Un cued REM -ryhmässä havaitun tottumismallin välillä, jossa negatiiviset ja neutraalit kohteet tottuivat samassa määrin, voisi viitata siihen, että REM TMR häiritsee luonnollista prosessia. NREM-unen aikana tottuminen, joka toimii paremmin suhteellisen neutraaleilla ärsykkeillä kuin kiihottavampiin ärsykkeisiin.

Vaikka havainnot näyttävät tukevan REM-unen ainutlaatuista roolia emotionaalisen kiihottumisen moduloinnissa, emme löytäneet korrelaatiota REM-ajan tai theta-voiman ja tottumuksen välillä. Koska REM tapahtuu myöhemmin yöllä kuin SWS, emme voi sulkea pois mahdollisuutta, että näiden univaiheiden välillä havaitsemamme dissosiaatio johtui tästä ajoituserosta. Erityisesti Rihmissa ja Rasch26:ssa vihjeisiin liittyvä tottuminen oli kuitenkin selvempää, kun vihjeitä esitettiin REM:n aikana kuin vaiheen 2 unen aikana saman aikaisen aamuunen aikana, mikä tukee ajatusta, että tämä ero riippuu univaiheesta, jossa TMR suoritetaan. yön ajankohdan sijaan, jolloin se suoritetaan.

Vain naispuoliset osallistujat olivat mukana tässä tutkimuksessa. Tämä johtui aikaisemmista tutkimuksista, jotka raportoivat suuremmasta itseraportoidusta vasteesta negatiivisia ärsykkeitä kohtaan nais- ja mieshenkilöillä. Tulevaisuuden työn pitäisi laajentaa nämä tutkimukset miehiin. Lopuksi on syytä huomata, että osallistujat arvioivat koko tutkimuksen ajan ääni-kuva-paria, eivät vain kuvia tai ääniä. Tuloksemme liittyvät siksi tähän multimodaaliseen pariin, eivät pelkästään ääniin tai kuviin.

cistanchen vaikutukset: parantaa muistia

Viitteet

1. Rasch, B. & Born, J. Unen roolista muistissa. Physiol. Rev. 93, 681–766 (2013).

2. Hu, P., Stylos-Allan, M. & Walker, MP Uni helpottaa emotionaalisen deklaratiivisen muistin lujittamista. Psychol. Sci. 17, 891–898 (2006).

3. Payne, JD, Chambers, AM & Kensinger, EA Sleep edistää pysyviä muutoksia tunnekohtausten selektiivisessä muistissa. Edessä. Kokonaisluku. Neurosci. 6, 108 (2012).

4. Wagner, U., Hallschmid, M., Rasch, B. & Born, J. Lyhyt uni oppimisen jälkeen pitää tunnemuistot elossa vuosia. Biol. Psychiatry 60, 788–790 (2006).

5. Wagner, U., Kashyap, N., Diekelmann, S. & Born, J. Opiskelun jälkeisen unen vs. valveillaolojen vaikutus kasvojen, joilla on erilaisia ​​ilmeitä, tunnistusmuistiin. Neurobiol. Oppia. Mem. 87, 679–687 (2007).

6. Dolcos, F., LaBar, KS & Cabeza, R. Muistaminen vuotta myöhemmin: amygdalan ja mediaalisen ohimolohkon muistijärjestelmän rooli emotionaalisten muistojen hakemisessa. Proc. Natl Acad. Sci. USA 102, 2626–2631 (2005).

7. Goldstein, AN & Walker, MP Unen rooli emotionaalisessa aivotoiminnassa. Annu. Pastori Clin. Psychol. 10, 679–708 (2014).

8. van der Helm, E. et ai. REM-uni heikentää amygdala-aktiivisuutta aikaisemmille tunnekokemuksille. Curr. Biol 21, 2029–2032 (2011).

9. Gujar, N., McDonald, SA, Nishida, M. & Walker, MP Rem-unien rooli ihmisen aivojen herkkyyden uudelleenkalibroinnissa tietyille tunteille. Cereb. Cortex 21, 115–123 (2011).

10. Baran, B., Pace-Schott, EF, Ericson, C. & Spencer, RMC Prosessointi emotionaalisen reaktiivisuuden ja emotionaalisen muistin oversleep. J. Neurosci. 32, 1035–1042 (2012).

11. Groch S., Wilhelm I., Diekelmann S. & Born, J. REM-unen rooli emotionaalisten muistojen käsittelyssä: Todisteita käyttäytymisestä ja tapahtumiin liittyvistä mahdollisuuksista. Neurobiol. Oppia. Mem. 99, 1–9 (2013).

12. Groch, S. et ai. Norepinefriinin vaikutus emotionaalisen muistin lujittamiseen unen aikana. Psychoneuroendocrinology 36, 1342–1350 (2011).

13. Wagner, U., Fischer, S. & Born, J. Muutokset emotionaalisissa reaktioissa vastenmielisissä kuvissa jaksoissa, joissa on runsaasti hidasta unta verrattuna nopeiden silmien liikkeiden uneen. Psychosom. Med. 64, 627–634 (2002).

14. Cellini, N. & Cappuzo, A. Muistin konsolidoinnin muokkaaminen kohdistetun muistin kautta. Ann. NY Acad. Sci. 1426, 52–71 (2018).

15. Guerrini, A., Dujardin, K., Mandal, O., Sockeel, P. & Leconte, P. Muistin parantaminen kuulostimulaatiolla ihmisillä oppimisen jälkeisen REM-unen aikana. Physiol. Behav. 45, 947-950 (1989).

16. Tilley, AJ Unen oppiminen vaiheen 2 ja REM-uni aikana. Biol. Psychol. 9, 155-161 (1979).

17. Cordi, MJ, Diekelmann, S., Born, J. & Rasch, B. Ei vaikutusta hajun aiheuttamalla muistin uudelleenaktivoitumisella REM-unen aikana deklaratiiviseen muistin vakauteen. Edessä. Syst. Neurosci. 8, 157 (2014).

18. Fuentemilla, L. et ai. Hippokampuksesta riippuvainen kohdistettujen muistojen vahvistaminen uudelleenaktivoimalla unen aikana ihmisillä. Curr. Biol. 23, 1769–1775 (2013).

19. Rasch, B., Buchel, C., Gais, S. & Born, J. Odor cues aikana hidasaaltoinen uni kehote deklaratiivisen muistin konsolidointi. Science 315, 1426–1429 (2007).

20. Rudoy, ​​JD, Voss, JL, Westerberg, CE & Paller, KA Yksilöllisten muistojen vahvistaminen aktivoimalla ne uudelleen unen aikana. Science 326, 1079 (2009).

21. Schreiner, T. & Rasch, B. Sanaston oppimisen tehostaminen sanallisella viittauksella unen aikana. Cereb. Cortex https://doi.org/10.1093/cercor/bhu139 (2015).

22. Lehmann, M., Schreiner, T., Seifritz, E. & Rasch, B. Emotionaalinen kiihottuminen moduloi kohdistetun muistin uudelleenaktivaation värähtelykorrelaatteja NREM:n aikana, mutta ei REM-unen aikana.

23. Hu, X., Cheng, LY, Chiu, MH & Paller, KA Muistin vahvistamisen edistäminen unen aikana: Meta-analyysi kohdistetusta muistin uudelleenaktivoinnista. Psychol. Sonni. 146, 218–244 (2020).

24. Groch, S. et ai. Kohdennettu uudelleenaktivointi unen aikana vaikuttaa negatiivisesti sosiaalisesti ahdistuneiden ja terveiden lasten ja nuorten negatiivisiin muistoihin. J. Neurosci. 37, 2425–2434 (2017).

25. Sterpenich, V. et ai. Muistin uudelleenaktivoituminen nopeiden silmien liikkeiden unen aikana edistää sen yleistymistä ja integroitumista aivokuoren varastoihin. Sleep 37, 1061–1075 (2014).

26. Rihm, JS & Rasch, B. Ehdollisten ärsykkeiden toisto myöhään REM:n ja vaiheen N2 unen aikana vaikuttaa affektiiviseen sävyyn pikemminkin kuin emotionaalisen muistin vahvuuteen. Neurobiol. Oppia. Mem. 122, 142–151 (2015).

27. Walker, MP, van der, HE & van der Helm, E. Yön terapia? Unen rooli tunneaivojen käsittelyssä. Psychol. Sonni. 135, 731–748 (2009).

28. Pace-Schott, EF et ai. Nukkuminen edistää istuntojen välistä tottumista tunne-ärsykkeisiin. Neurobiol. Oppia. Mem. 95, 508–523 (2012).

29. Talamini, LM, Bringmann, LF, de Boer, M. & Hofman, WF Nukkuvatko huolet vai murehditko unet? Fysiologiset todisteet unen ja tunteiden vuorovaikutuksista.

30. Horne, JA & Ostberg, O. Itsearviointikyselylomake aamu-illan määrittämiseksi ihmisen vuorokausirytmeissä. Int. J. Chronobiol. 4, 97-110 (1976).

31. Lang, PJ, Bradley, MM & Cuthbert, BN International Affective Picture System (IAPS): Affective Ratings of Pictures and Instruction Manual. Tekninen raportti nro A-8 (University of Florida, 2008).

32. Willenbockel, V. et ai. Matalatason kuvan ominaisuuksien hallinta: SHINE-työkalulaatikko. Behav. Res. Methods 42, 671–684 (2010).

33. Bradley, MM & Lang, PJ International Affective Digitized Sounds (IADS): Stimulit, Instruction Manual ja Affective Ratings. Tekninen raportti nro B-2 (1999).

34. Breiter, HC et ai. Ihmisen amygdalan vaste ja tottuminen kasvojen ilmeen visuaalisen käsittelyn aikana. Neuron 17, 875-887 (1996).

35. Büchel, C., Dolan, RJ, Armony, JL & Friston, KJ Amygdala-hippokampuksen osallistuminen ihmisen vastenmieliseen jälkikäsittelyyn, joka paljastui tapahtumiin liittyvällä toiminnallisella magneettikuvauksella. J. Neurosci. 19, 10869-10876 (1999).

36. Fischer, H., Furmark, T., Wik, G. & Fredrikson, M. Toistuvaan monimutkaiseen visuaaliseen stimulaatioon PET:llä tutkittu aivoesitys. Neuroreport 11, 123–126 (2000).

37. Bradley, MM & Lang, PJ Tunteiden mittaaminen: itsearviointinukke ja semanttinen ero. J. Behav. Siellä. Exp. Psychiatry 25, 49–59 (1994).

38. Iber, C., Ancoli-Israel, S., Chesson, A. & Quan, S. The AASM Manual for the Scoring of Sleep and Associated Events (American Academy for Sleep Medicine, 2007).