Mälu sihipärane taasaktiveerimine REM-is, kuid mitte SWS-is, vähendab selektiivselt erutusreaktsioone

Kontakt: Audrey Huaudrey.hu@wecistanche.com

Üha rohkem tõendeid viitab sellele, et uni võib aidata lahti sidudamäluemotsionaalseid kogemusi nendega seotud tõhusast laengust. Arvatakse, et see protsess tugineb emotsionaalsete mälestuste spontaansele taasaktiveerimisele une ajal, kuigi siiani on ebaselge, milline unetapp on selliseks taasaktiveerimiseks optimaalne. Uurisime seda küsimust, manipuleerides selgesõnaliselt mälu taasaktiveerimisega nii kiire silmade liikumisega une (REM) kui ka aeglase une (SWS) korral, kasutades sihipärast mälu taasaktiveerimist (TMR) ja testides selle manipuleerimise mõju subjektiivsete erutusreaktsioonide harjumisele kogu maailmas. öö. Meie tulemused näitavad, et TMR REM-i ajal, kuid mitte SWS, vähendas oluliselt subjektiivset erutust ja seda mõju põhjustavad negatiivsemad stiimulid. Need tulemused toetavad ühte une une aspekti, une, et mäletada (SFSR) hüpoteesi, mis viitab sellele, et emotsionaalne mälu taasaktiveerimine REM-une ajal on unest sõltuva harjumuse aluseks.

cistanche mõju: parandab mälu

Suunatud mälu taasaktiveerimine (TMR) on tehnika, mille puhulmälutaasaktiveerimine käivitatakse une ajal tahtlikult märguannete uuesti esitamise kaudu, mis olid ärkveloleku ajal seotud mäluga, ja see saavutatakse tavaliselt helide või lõhnade abil, vt ülevaadet jaotisest 14. Kui varased uuringud teatasid TMR-i kasulikkusest REM-une puhul üleöö mälu konsolideerimisel15,16, siis üha rohkem aruandeid viitavad sellele, et TMR on kasulik mitte-REM17-21 ajal, kuid mitte REM17,19,22 metaanalüüsi ajal, vt23. . Seoses sellega, kuidas TMR võib emotsionaalset erutust mõjutada, näitas üks hiljutine uuring mitte-REM-i TMR-i mõju meeldivuse ja erutuse hinnangutele, kuid see ilmnes alles sotsiaalselt murelikes osalejates ja pärast nädalat kestnud konsolideerumist24. Väga vähesed uuringud on uurinud REM TMR-i mõju emotsionaalsele materjalile. Seega näidati, et hirmumälestuste taasaktiveerimise esilekutsumine REM-i ajal suurendab üldistamist25 ja Pavlovi konditsioneerimisülesande TMR REM-i ajal suurendab harjumist võrreldes sama ülesande TMR-iga mitte-REM26 2. etapis.

Sellele kirjandusele tuginedes otsustasime testida SFSR-i ennustust, et emotsionaalselt erutavate mälestuste taasesitamine REM-i ajal, kuid mitte SWS-i ajal, seostatakse järgmisel päeval selle materjali erutushinnangu vähenemisega. Tegime seda, manipuleerides TMR-i abil emotsionaalsete mälestuste taasaktiveerimisega une ajal. Meie osalejad hindasid emotsionaalselt negatiivseid ja neutraalseid pildihelipaare erutuse jaoks nii enne kui ka pärast und. Une ajal suunasime pooled negatiivsetest ja pooled neutraalsetest stiimulitest taasaktiveerimiseks, esitades vaikselt seotud helisid. Seejärel uurisime selle TMR-i mõju erutusreaktsiooni üleöö harjumisele. Kontrollisime hoolikalt unefaasi, milles TMR-i rakendati, suunates osalejaid kas REM-i (REM-i rühm) või SWS-i (SWS-rühma) hulka, vt joonist 1. SFSR-i hüpoteesi põhjal ennustasime, et TMR toob kaasa suurema harjumise, kui rakendatakse REM-i ajal, kuid mitte SWS-i ajal.

cistanche mõju: parandab mälu

Tulemused

Algtasemel olid erutushinnangud negatiivsed kui neutraalsete esemete puhul, mis näitab, et osalejad hindasid stiimuleid ootustele vastavaks. Seda kinnitas 2 × 2 × 2 ANOVA uneeelse erutuse kohta teguritega 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 mõlemal juhul), mis näitab, et lähtetase oli hästi tasakaalus ja ükski osaleja ei teadnud, et une ajal kostis helisid.

Uurisime, kuidas üleöist erutuse harjumist moduleeris TMR signaal, kasutades 2 × 2 × 2 ANOVA-d koos teguritega rühm, näpunäide ja emotsioon, vt tabel 1. Üleöö harjumus arvutati järgmiselt (teine ​​uneeelne erutushinnang - unejärgne erutus). hinnang)/ esimene une-eelne erutushinnang. See näitas olulist koostoimet rühma ja näpunäidete vahel (F(1,32) {{10}}.341, p=0.027), mis viitab sellele, et näpunäidete mõju sellele harjumise mõõdule sõltub kognitiivse seisundi kohta, mille jooksul TMR-i rakendatakse. 2 × 2 × 2 ANOVA muud olulist tulemust ei andnud. Et teha kindlaks, milline unetapp juhtis rühma x Cueing interaktsiooni, viisime seejärel läbi eraldi 2 × 2 ANOVA-d teguritega Cueing ja Emotion vastavalt SWS- ja REM-rühmades. See näitas märkimise peamist mõju REM-is (F(1,14)=7.48, p < 0,02),="" kuid="" mitte="" sws-is="" (f(1,18)="0.086," p="" {{29="" }}.8),="" vt="" joonis="" 2.="" rem-rühma="" põhjalikum="" uurimine="" näitas,="" et="" märkimise="" mõju="" ajendasid="" negatiivsed="" üksused="" (paaritest="" t="3.21;" p="0.006)" ,="" neutraalsete="" üksustega,="" mis="" näitavad="" sama="" efekti="" (t="1.6;" p="0.102)." huvitaval="" kombel="" ilmnes="" sws-rühmas="" (f(1,18)="6.28," p="0.022)," kuid="" mitte="" rem-rühmas.="" lähem="" uurimine="" näitas,="" et="" selle="" põhjuseks="" oli="" neutraalsete="" üksuste="" suurem="" harjumine="" võrreldes="" negatiivsete="" üksustega="" tingimata="" märkimata="" tingimustes="" (t="2.25," p="0.037)" koos="" trendiga="" tingimuses="" cued.="" (t="1.45," lk="">

Mälufor 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) kõigil juhtudel.

Tagamaks, et reaktsiooniajad ei erineks märgatavalt une-eelse erutustesti ajal vihjatud ja märkimata üksuste vahel, teostasime 2 × 2 ANOVA, mille tegurid olid valents (neutraalne, negatiivne) ja vihje (kiivitamata, vihjatud) osalejate rühm. See näitas emotsioonide peamist mõju (F=29.9,lk< 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) kõigil juhtudel vaadake vahendite kohta lisateabe tabelist S1.

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 kõigil juhtudel).

cistanche mõju: parandab mälu

Arutelu

Meie andmed toetavad REM-une rolli erutusreaktsioonide üleöö harjumisel pildi-heli kombinatsioonidele, näidates, et TMR REM-is, kuid mitte SWS-is, suurendab üleöö harjumust. See leid on kooskõlas varasema tähelepanekuga, et uneeelses Pavlovi tingimises kasutatud helide REM TMR tulemuseks oli järgmisel päeval nende helidega suurem harjumine kui samade helide TMR 2. unefaasis-26. Need kaks uuringut toetavad ühte aspekti: une unustamiseks, une meeldejätmiseks27, nt idee, et mälu taasaktiveerimine REM-is on konkreetselt seotud järgneva erutuse vähenemisega.

Lehmanni jt hiljutine uuring22. kasutas sarnast kujundust, et uurida TMR-i rolli REM-is ja SWS-is emotsionaalse mälu konsolideerimisel ja ei leidnud üheski rühmas näpunäidete mõju subjektiivsele harjumusele22. Üks võimalik põhjus nende tulemuste ja meie tulemuste erinevuseks võib tuleneda asjaolust, et meie osalejad hindasid pilte erutuse suhtes vahetult enne ja pärast und, samal ajal kui Lehmann 2016 osalejad sooritasid õppimis- ja otsimisülesandeid pärast stiimulite hindamist, kuid enne magamaminekut. Stiimulite korduv vaatamine võib viia harjumiseni, nii et Lehmanni disain võis võimaldada uneeelsel harjumisel TMR-i mõjud summutada.

Mitmed uuringud viitavad sellele, et SWS võib harjumuses mängida rolli8, näiteks tähelepanek, et SWS ennustab autonoomse harjumuse aspekte28, et SWS-i protsent ennustab üleöö emotsionaalset nõrgenemist29 ja et noradrenaliini vabanemise blokeerimine SWS-i ajal vähendas seda harjumust12. Huvitaval kombel täheldasime SWS-i rühmas SWS-i rühmas negatiivsete üksustega võrreldes oluliselt tugevamat harjumist, olenemata TMR-i vihjest, võib-olla seetõttu, et neutraalsed elemendid on alguses vähem erutavad ja seetõttu on osalejatel lihtsam viisi muuta. need esemed on hinnatud tugevalt negatiivseks äratamiseks. Teise võimalusena võivad neutraalsete esemete erutusseisundid olla tõlgendamisele avatumad kui negatiivsete esemete erutusseisundid, näiteks võivad negatiivsetele piltidele reageerimist mõjutada ülalt-alla protsessid, mis identifitseerivad need kontseptuaalselt negatiivsetena ja suurendavad tugevate elementide tõenäosust. erutuse hinnang. Ehkki seda on raske tõlgendada, võib märkimisväärne erinevus selle konsolideerumismustri vahel SWS-rühmas ja harjumuste mustri vahel, mida täheldati Un cued REM-rühmas, kus negatiivsed ja neutraalsed elemendid olid harjunud samal määral, viidata sellele, et REM TMR häirib loomulikku protsessi. NREM-une harjumus, mis toimib paremini suhteliselt neutraalsete stiimulite kui nende puhul, mis on erutavamad.

Kuigi meie leiud näivad toetavat REM-une ainulaadset rolli emotsionaalse erutuse moduleerimisel, ei leidnud me seost REM-aja või teeta võimsuse ja harjumuse vahel. Kuna REM esineb hiljem öösel kui SWS, ei saa me välistada võimalust, et nende unefaaside vahel täheldatud dissotsiatsioon oli tingitud ajastuse erinevusest. Eelkõige oli aga Rihmi ja Rasch26 puhul vihjetega seotud harjumine märgatavam, kui näpunäiteid esitati REM-i ajal kui 2. etapi une sama perioodi varahommikuse une ajal, toetades ideed, et see erinevus sõltub unefaasist, milles TMR-i tehakse. mitte ööaeg, millal seda tehakse.

Sellesse uuringusse kaasati ainult naissoost osalejad. See oli tingitud varasematest uuringutest, mis teatasid naiste suuremast eneseteatatud reaktsioonist negatiivsetele stiimulitele meestel ja naistel. Tulevane töö peaks laiendama neid uuringuid meestele. Lõpuks väärib märkimist, et kogu uuringu vältel hindasid osalejad pigem heli-pildi paari, mitte ainult pilte või helisid. Seetõttu on meie tulemused seotud selle multimodaalse paariga, mitte ainult helide või piltidega.

cistanche mõju: parandab mälu

Viited

1. Rasch, B. & Born, J. Une rollist mälus. Physiol. Rev. 93, 681–766 (2013).

2. Hu, P., Stylos-Allan, M. & Walker, MP Sleep hõlbustab emotsionaalse deklaratiivse mälu konsolideerimist. Psychol. Sci. 17, 891–898 (2006).

3. Payne, JD, Chambers, AM & Kensinger, EA Sleep soodustab emotsionaalsete stseenide selektiivse mälu püsivaid muutusi. Esiosa. Täisarv. Neurosci. 6, 108 (2012).

4. Wagner, U., Hallschmid, M., Rasch, B. & Born, J. Lühike uni pärast õppimist hoiab emotsionaalsed mälestused elus aastaid. Biol. Psychiatry 60, 788–790 (2006).

5. Wagner, U., Kashyap, N., Diekelmann, S. & Born, J. Õppimisjärgse une vs ärkveloleku mõju erinevate näoilmetega nägude äratundmismällu. Neurobiol. Õppige. Mem. 87, 679–687 (2007).

6. Dolcos, F., LaBar, KS & Cabeza, R. Meenutades üks aasta hiljem: mandelkeha ja mediaalse temporaalsagara mälusüsteemi roll emotsionaalsete mälestuste otsimisel. Proc. Natl Acad. Sci. USA 102, 2626–2631 (2005).

7. Goldstein, AN & Walker, MP Une roll emotsionaalses ajufunktsioonis. Annu. Rev. Clin. Psychol. 10, 679–708 (2014).

8. van der Helm, E. et al. REM-uni vähendab amygdala aktiivsust varasemate emotsionaalsete kogemuste suhtes. Curr. Biol 21, 2029–2032 (2011).

9. Gujar, N., McDonald, SA, Nishida, M. & Walker, MP Rem-une roll inimese aju tundlikkuse ümberkalibreerimisel konkreetsete emotsioonide suhtes. Cereb. Cortex 21, 115–123 (2011).

10. Baran, B., Pace-Schott, EF, Ericson, C. & Spencer, RMC Emotsionaalse reaktiivsuse ja emotsionaalse mälu üleune töötlemine. J. Neurosci. 32, 1035–1042 (2012).

11. Groch S., Wilhelm I., Diekelmann S. & Born, J. REM-une roll emotsionaalsete mälestuste töötlemisel: tõendid käitumisest ja sündmustega seotud potentsiaalidest. Neurobiol. Õppige. Mem. 99, 1–9 (2013).

12. Groch, S. et al. Norepinefriini panus emotsionaalse mälu tugevdamisse une ajal. Psychoneuroendocrinology, 36, 1342–1350 (2011).

13. Wagner, U., Fischer, S. & Born, J. Emotsionaalsete reaktsioonide muutused aversiivsetele piltidele aeglase une ja kiirete silmade liigutustega magamise perioodidel. Psühhosoom. Med. 64, 627–634 (2002).

14. Cellini, N. & Cappuzo, A. Mälu konsolideerimise kujundamine sihtmälu kaudu. Ann. NY Acad. Sci. 1426, 52–71 (2018).

15. Guerrini, A., Dujardin, K., Mandal, O., Sockeel, P. & Leconte, P. Mälu suurendamine kuulmisstimulatsiooni abil õppimisjärgse REM-une ajal inimestel. Physiol. Behav. 45, 947-950 (1989).

16. Tilley, AJ Uneõppimine 2. etapi ja REM-une ajal. Biol. Psychol. 9, 155–161 (1979).

17. Cordi, MJ, Diekelmann, S., Born, J. & Rasch, B. REM-une ajal lõhnast põhjustatud mälu taasaktiveerimisel puudub mõju deklaratiivsele mälu stabiilsusele. Esiosa. Syst. Neurosci. 8, 157 (2014).

18. Fuentemilla, L. et al. Hipokampusest sõltuv sihitud mälestuste tugevdamine inimestel une ajal taasaktiveerimise kaudu. Curr. Biol. 23, 1769–1775 (2013).

19. Rasch, B., Buchel, C., Gais, S. & Born, J. Lõhnamärgid aeglase une kiire deklaratiivse mälu konsolideerimise ajal. Science 315, 1426–1429 (2007).

20. Rudoy, ​​JD, Voss, JL, Westerberg, CE & Paller, KA Individuaalsete mälestuste tugevdamine nende une ajal taasaktiveerimise teel. Science 326, 1079 (2009).

21. Schreiner, T. & Rasch, B. Sõnavara õppimise suurendamine uneaegse verbaalse vihje abil. Cereb. Cortex https://doi.org/10.1093/cercor/bhu139 (2015).

22. Lehmann, M., Schreiner, T., Seifritz, E. & Rasch, B. Emotsionaalne erutus moduleerib NREM-i, kuid mitte REM-une ajal sihitud mälu taasaktiveerimise ostsillatiivseid korrelaate.

23. Hu, X., Cheng, LY, Chiu, MH & Paller, KA Mälu konsolideerimise edendamine une ajal: sihipärase mälu taasaktiveerimise metaanalüüs. Psychol. Bull. 146, 218–244 (2020).

24. Groch, S. et al. Uneaegne sihipärane taasaktiveerimine mõjutab sotsiaalselt murelike ja tervete laste ja noorukite negatiivseid mälestusi erinevalt. J. Neurosci. 37, 2425–2434 (2017).

25. Sterpenich, V. et al. Mälu taasaktiveerimine kiirete silmade liigutuste une ajal soodustab selle üldistamist ja integreerumist kortikaalsetesse kauplustesse. Uni 37, 1061–1075 (2014).

26. Rihm, JS & Rasch, B. Hilise REM-i ja N2 une staadiumis konditsioneeritud stiimulite taasesitus mõjutab pigem afektiivset tooni kui emotsionaalse mälu tugevust. Neurobiol. Õppige. Mem. 122, 142–151 (2015).

27. Walker, MP, van der, HE & van der Helm, E. Ööteraapia? Une roll emotsionaalses aju töötlemises. Psychol. Bull. 135, 731–748 (2009).

28. Pace-Schott, EF et al. Uinumine soodustab seanssidevahelist harjumist emotsionaalsete stiimulitega. Neurobiol. Õppige. Mem. 95, 508–523 (2012).

29. Talamini, LM, Bringmann, LF, de Boer, M. & Hofman, WF Kas magama mured või mured ära magada? Füsioloogilised tõendid une ja emotsioonide koostoime kohta.

30. Horne, JA & Ostberg, O. Enesehinnangu küsimustik hommikuse-õhtuse oleku määramiseks inimese ööpäevases rütmis. Int. J. Chronobiol. 4, 97–110 (1976).

31. Lang, PJ, Bradley, MM ja Cuthbert, BN International Affective Picture System (IAPS): piltide mõjuhinnangud ja kasutusjuhend. Tehniline aruanne nr A-8 (Florida Ülikool, 2008).

32. Willenbockel, V. et al. Madala taseme kujutise omaduste juhtimine: SHINE tööriistakast. Behav. Res. Methods 42, 671–684 (2010).

33. Bradley, MM & Lang, PJ Rahvusvahelised afektiivsed digiteeritud helid (IADS): stiimulid, kasutusjuhend ja mõjuhinnangud. Tehniline aruanne nr B-2 (1999).

34. Breiter, HC et al. Inimese mandelkeha reaktsioon ja harjumine näoilme visuaalsel töötlemisel. Neuron, 17, 875–887 (1996).

35. Büchel, C., Dolan, RJ, Armony, JL & Friston, KJ Amygdala-hipokampuse osalus inimese aversiivses jälje konditsioneerimises, mis ilmnes sündmustega seotud funktsionaalse magnetresonantstomograafia abil. J. Neurosci. 19, 10869–10876 (1999).

36. Fischer, H., Furmark, T., Wik, G. & Fredrikson, M. PET-iga uuritud korduva kompleksse visuaalse stimulatsiooniga harjumise aju esitus. Neuroreport 11, 123–126 (2000).

37. Bradley, MM & Lang, PJ Emotsioonide mõõtmine: enesehinnangu mannekeen ja semantiline diferentsiaal. J. Behav. Seal. 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).