La reactivació de la memòria dirigida a REM però no a SWS redueix selectivament les respostes d'excitació

Contacte: Audrey Huaudrey.hu@wecistanche.com

Un nombre creixent d'evidències suggereix que el son pot ajudar a desacoblar-losmemòriad'experiències emocionals a partir de la seva càrrega efectiva associada. Es creu que aquest procés es basa en la reactivació espontània dels records emocionals durant el son, tot i que encara no està clar quina etapa del son és òptima per a aquesta reactivació. Vam examinar aquesta pregunta manipulant explícitament la reactivació de la memòria tant en el son de moviment ràpid dels ulls (REM) com en el son d'ona lenta (SWS) mitjançant la reactivació de memòria dirigida (TMR) i provant l'impacte d'aquesta manipulació en l'habituació de les respostes d'excitació subjectives a través una nit. Els nostres resultats mostren que la TMR durant REM, però no SWS, va disminuir significativament l'excitació subjectiva, i aquest efecte és impulsat pels estímuls més negatius. Aquests resultats donen suport a un aspecte de la hipòtesi del son per oblidar, dormir per recordar (SFSR) que proposa que la reactivació de la memòria emocional durant el son REM és la base de l'habituació dependent del son.

efectes del cistanche: millorar la memòria

La reactivació de la memòria dirigida (TMR) és una tècnica en la qualmemòriala reactivació s'activa intencionadament durant el son mitjançant la re-presentació de senyals que estaven relacionades amb la memòria en l'estela, i s'aconsegueix habitualment mitjançant sons o olors, vegeu 14 per a una revisió. Tot i que els primers estudis van informar d'un benefici de la TMR en el son REM en la consolidació de la memòria durant la nit15,16, un nombre creixent d'informes suggereix que la TMR és beneficiosa quan es presenta durant el període no REM17-21, però no durant la REM17,19,22, vegeu23 per a la metaanàlisi. . Pel que fa a com la TMR pot influir en l'excitació emocional, un estudi recent va mostrar un impacte de la TMR no REM en les puntuacions d'agradabilitat i excitació, però això només va sorgir en participants socialment ansiosos i després d'una setmana de consolidació24. Molt pocs estudis han investigat l'impacte de la REM TMR en el material emocional. Així, es va demostrar que induir la reactivació dels records de la por durant la REM provocava una major generalització25, i la TMR d'una tasca de condicionament pavlovià durant la REM conduïa a una major habituació en comparació amb la TMR de la mateixa tasca durant l'etapa 2 de no REM26.

A partir d'aquesta literatura, ens vam proposar provar la predicció de l'SFSR que reproduir records emocionalment excitants durant REM, però no SWS, s'associaria amb una qualificació d'excitació reduïda per a aquest material l'endemà. Ho vam fer manipulant la reactivació dels records emocionals durant el son mitjançant TMR. Els nostres participants van valorar els parells de so d'imatge emocionalment negatius i neutres per a l'excitació tant abans com després d'una nit de son. Durant el son, vam indicar la meitat dels estímuls negatius i la meitat dels neutres per a la reactivació reproduint suaument els sons associats. A continuació, vam examinar l'impacte d'aquesta TMR en l'habituació nocturna de la resposta d'excitació. Hem controlat acuradament l'etapa del son en què s'aplicava la TMR, indicant als participants ja sigui en el REM (Grup REM) o en el SWS (Grup SWS), vegeu la figura 1. Basant-nos en la hipòtesi SFSR, vam predir que la TMR portaria a una major habituació quan s'aplica durant REM, però no SWS.

efectes del cistanche: millorar la memòria

Resultats

Al principi, les puntuacions d'excitació eren més altes per als articles negatius que per als neutres, cosa que demostra que els participants van valorar els estímuls d'acord amb les expectatives. Això es va confirmar mitjançant un ANOVA 2×2x2 sobre l'excitació prèvia al son amb els factors Grup, Cueing i 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 en ambdós casos), mostrant que la línia de base estava ben equilibrada i cap participant va informar que s'havia fet sons durant el son.

Es va investigar com l'habituació nocturna de l'excitació es va modular mitjançant la indicació de TMR mitjançant un ANOVA 2 × 2 × 2 amb factors Grup, Cueing i Emoció, vegeu la taula 1. L'habituació durant la nit es va calcular com a (segona valoració d'excitació prèvia al son - excitació posterior al son). valoració)/primera valoració d'excitació prèvia al son. Això va revelar una interacció significativa entre el grup i la senyalització (F(1,32) {{10}}.341, p=0.027) cosa que suggereix que l'impacte de l'indicació en aquesta mesura d'habituació depèn sobre l'estat cognitiu durant el qual s'aplica la TMR. L'ANOVA 2 × 2 × 2 no va donar cap altre resultat significatiu. Per determinar quina etapa del son va impulsar la interacció Grup x Cueing, després vam realitzar ANOVA 2 × 2 separades amb els factors Cueing i Emotion als grups SWS i REM, respectivament. Això va mostrar un efecte principal de l'indicació en REM (F(1,14)=7,48, p <0,02) però="" no="" sws="" (f(1,18)="0,086," p="" {{29="" }}.8),="" vegeu="" la="" figura="" 2.="" un="" examen="" més="" detallat="" del="" grup="" rem="" va="" mostrar="" que="" l'efecte="" de="" cueing="" estava="" impulsat="" pels="" elements="" negatius="" (prova="" aparellada="" t="3.21;" p="0.006)" ,="" amb="" elements="" neutres="" que="" mostren="" una="" tendència="" cap="" al="" mateix="" efecte="" (t="1,6;" p="0,102)." curiosament,="" hi="" va="" haver="" un="" efecte="" principal="" de="" l'emoció="" al="" grup="" sws="" (f(1,18)="6.28," p="0.022)" però="" no="" al="" grup="" rem.="" un="" examen="" més="" detallat="" va="" mostrar="" que="" això="" va="" ser="" impulsat="" per="" una="" major="" habituació="" dels="" articles="" neutres="" en="" comparació="" amb="" els="" elements="" negatius="" en="" la="" condició="" un-cued="" (t="2.25," p="0.037)," amb="" una="" tendència="" en="" la="" condició="" cued.="" (t="1,45," p="">

Memòriafor 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)en tots els casos.

Per assegurar-nos que els temps de reacció no difereixen notablement entre els elements indicats i no indicats durant la prova d'excitació prèvia al son, vam realitzar ANOVA a2 × 2 amb els factors de valència (neutre, negatiu) i de senyal (no indicat, indicat) dins de cadascun. grup de participants. Això va revelar un efecte principal de l'emoció (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)en tots els casos, vegeu la taula d'informació complementària S1 per a les mitjanes.

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 en tots els casos).

efectes del cistanche: millorar la memòria

Discussió

Les nostres dades donen suport al paper del son REM en l'habituació nocturna de les respostes d'excitació a les combinacions d'imatge i so demostrant que la TMR en REM però no en SWS condueix a una major habituació durant la nit. Aquesta troballa està en línia amb una observació anterior que la TMR REM dels sons utilitzats en el condicionament pavlovià abans del son va donar lloc a una major habituació cap a aquests sons l'endemà que la TMR dels mateixos sons a l'etapa 2 del son-26. Aquests dos estudis es combinen per donar suport a l'únic aspecte del son per oblidar, la hipòtesi del son per recordar27, per exemple, la idea que la reactivació de la memòria en REM s'associa específicament amb reduccions de l'excitació posterior.

Un estudi recent de Lehmann et al22. va utilitzar un disseny similar per investigar el paper de la TMR en REM i SWS en la consolidació de la memòria emocional i no va trobar cap efecte de la indicació sobre l'habituació subjectiva en cap grup22. Una possible raó de la diferència entre aquests resultats i els nostres pot provenir del fet que els nostres participants van valorar les imatges per a l'excitació immediatament abans i després de dormir, mentre que els participants de Lehmann 2016 van realitzar tasques d'aprenentatge i recuperació després de valorar els estímuls però abans de dormir. La visualització repetida d'estímuls pot conduir a l'habituació, de manera que el disseny de Lehmann pot haver permès que l'habituació abans del son ofegués qualsevol efecte de la TMR.

Diversos estudis suggereixen que el SWS pot tenir un paper en l'habituació8, per exemple, l'observació que els aspectes de l'habituació autònoma són predits per SWS28, que el percentatge de SWS prediu l'atenuació emocional durant la nit29 i que bloquejar l'alliberament de noradrenalina durant el SWS va disminuir aquesta habituació12. Curiosament, vam observar una habituació significativament més forta del neutre en comparació amb els articles negatius del grup SWS, independentment de la indicació de TMR, possiblement perquè els elements neutres són menys forts, per començar, i, per tant, és més fàcil per als participants alterar el camí. aquests ítems estan valorats del que és per despertar fortament negatius. Alternativament, els estats d'excitació dels ítems neutres podrien estar més oberts a la interpretació que l'estat d'excitació dels ítems negatius, per exemple, les respostes a les imatges negatives poden estar influenciades per processos de dalt a baix que les identifiquin com conceptualment negatives i augmenten la probabilitat d'un fort. puntuació d'excitació. Tot i que és difícil d'interpretar, la marcada diferència entre aquest patró de consolidació en el grup SWS i el patró d'habituació observat en el grup Un cued REM, on els elements negatius i neutres s'acostumen a la mateixa mesura, podria suggerir que la REM TMR interromp un procés natural. d'habituació a través del son NREM que funciona millor per a estímuls comparativament neutres que per a aquells que són més excitants.

Tot i que les nostres troballes semblen donar suport a un paper únic del son REM en la modulació de l'excitació emocional, no vam trobar cap correlació entre el temps REM o el poder theta i l'habituació. Com que el REM es produeix més tard a la nit que el SWS, no podem descartar la possibilitat que la dissociació que vam observar entre aquestes etapes del son fos causada per aquesta diferència de temps. No obstant això, en Rihm i Rasch26, l'habituació relacionada amb les indicacions va ser més pronunciada quan es van presentar senyals durant la fase REM que l'etapa 2 del son durant el mateix període de son d'hora al matí, donant suport a la idea que aquesta diferència depèn de l'etapa del son en què es realitza la TMR. més que l'hora de la nit a la qual es realitza.

Només es van incloure dones participants en aquest estudi. Això es va deure als estudis anteriors que van informar d'una major resposta autoinformada cap a estímuls negatius en individus femenins versus homes. El treball futur hauria d'estendre aquestes investigacions als homes. Finalment, val la pena assenyalar que, al llarg de l'estudi, els participants van valorar la parella so-imatge, en lloc de només imatges o sons. Els nostres resultats, per tant, es relacionen amb aquest parell multimodal més que no només amb sons o imatges.

efectes del cistanche: millorar la memòria

Referències

1. Rasch, B. i Born, J. Sobre el paper del son en la memòria. Physiol. Rev. 93, 681–766 (2013).

2. Hu, P., Stylos-Allan, M. & Walker, MP Sleep facilita la consolidació de la memòria declarativa emocional. Psic. Ciència. 17, 891–898 (2006).

3. Payne, JD, Chambers, AM i Kensinger, EA Sleep promou canvis duradors en la memòria selectiva per a escenes emocionals. Davant. Enter. Neurosci. 6, 108 (2012).

4. Wagner, U., Hallschmid, M., Rasch, B. i Born, J. El somni breu després d'aprendre manté vius els records emocionals durant anys. Biol. Psiquiatria 60, 788–790 (2006).

5. Wagner, U., Kashyap, N., Diekelmann, S. & Born, J. The impact of post-learning sleep vs. wakefulness on recognition memory for cares with different facial expressions. Neurobiol. Aprèn. Mem. 87, 679–687 (2007).

6. Dolcos, F., LaBar, KS i Cabeza, R. Recordant un any després: paper de l'amígdala i el sistema de memòria del lòbul temporal medial en la recuperació de records emocionals. Proc. Natl Acad. Ciència. EUA 102, 2626–2631 (2005).

7. Goldstein, AN i Walker, MP El paper del son en la funció emocional del cervell. Ann. Reverent Clin. Psic. 10, 679–708 (2014).

8. van der Helm, E. et al. El son REM depotencia l'activitat de l'amígdala a les experiències emocionals prèvies. Curr. Biol 21, 2029–2032 (2011).

9. Gujar, N., McDonald, SA, Nishida, M. i Walker, MP Un paper per al somni rem en la recalibració de la sensibilitat del cervell humà a emocions específiques. Cereb. Cortex 21, 115–123 (2011).

10. Baran, B., Pace-Schott, EF, Ericson, C. i Spencer, RMC Processament de la reactivitat emocional i el somni excessiu de la memòria emocional. J. Neurosci. 32, 1035–1042 (2012).

11. Groch S., Wilhelm I., Diekelmann S. & Born, J. The paper of REM sleep in the processing of emotional records: Evidence from behavior and event-related potentials. Neurobiol. Aprèn. Mem. 99, 1–9 (2013).

12. Groch, S. et al. Contribució de la norepinefrina a la consolidació de la memòria emocional durant el son. Psiconeuroendocrinologia 36, ​​1342–1350 (2011).

13. Wagner, U., Fischer, S. i Born, J. Canvis en les respostes emocionals a les imatges aversives durant períodes rics en son d'ones lentes versus son de moviment ocular ràpid. Psicosoma. Med. 64, 627–634 (2002).

14. Cellini, N. i Cappuzo, A. Modelar la consolidació de la memòria mitjançant la memòria dirigida. Ann. NY Acad. Ciència. 1426, 52–71 (2018).

15. Guerrini, A., Dujardin, K., Mandal, O., Sockeel, P. & Leconte, P. Enhancement of memory by auditive stimulation during post-learning REM sleep in humans. Physiol. Comportament. 45, 947–950 (1989).

16. Tilley, AJ Aprenentatge del son durant l'etapa 2 i el son REM. Biol. Psic. 9, 155–161 (1979).

17. Cordi, MJ, Diekelmann, S., Born, J. i Rasch, B. Cap efecte de la reactivació de la memòria induïda per l'olor durant el son REM sobre l'estabilitat de la memòria declarativa. Davant. Syst. Neurosci. 8, 157 (2014).

18. Fuentemilla, L. et al. Enfortiment depenent de l'hipocamp dels records dirigits mitjançant la reactivació durant el son en humans. Curr. Biol. 23, 1769–1775 (2013).

19. Rasch, B., Buchel, C., Gais, S. i Born, J. Indicis d'olor durant la consolidació declarativa de la memòria del son d'ona lenta. Science 315, 1426–1429 (2007).

20. Rudoy, ​​JD, Voss, JL, Westerberg, CE i Paller, KA Enfortir els records individuals reactivant-los durant el son. Ciència 326, 1079 (2009).

21. Schreiner, T. i Rasch, B. Potenciar l'aprenentatge del vocabulari mitjançant indicacions verbals durant el son. Cereb. Cortex https://doi.org/10.1093/cercor/bhu139 (2015).

22. Lehmann, M., Schreiner, T., Seifritz, E. i Rasch, B. L'excitació emocional modula els correlats oscil·latoris de la reactivació de la memòria dirigida durant el NREM, però no el son REM.

23. Hu, X., Cheng, LY, Chiu, MH i Paller, KA Promoció de la consolidació de la memòria durant el son: una metaanàlisi de la reactivació de la memòria dirigida. Psic. Bou. 146, 218–244 (2020).

24. Groch, S. et al. La reactivació dirigida durant el son afecta de manera diferent els records negatius en nens i adolescents socialment ansiosos i sans. J. Neurosci. 37, 2425–2434 (2017).

25. Sterpenich, V. et al. La reactivació de la memòria durant el somni amb moviments oculars ràpids afavoreix la seva generalització i integració a les reserves corticals. Sleep 37, 1061–1075 (2014).

26. Rihm, JS i Rasch, B. La reproducció d'estímuls condicionats durant el son REM tardà i l'etapa N2 influeix en el to afectiu més que en la força de la memòria emocional. Neurobiol. Aprèn. Mem. 122, 142–151 (2015).

27. Walker, MP, van der, HE i van der Helm, E. Overnight therapy? El paper del son en el processament emocional del cervell. Psic. Bou. 135, 731–748 (2009).

28. Pace-Schott, EF et al. La migdiada afavoreix l'habituació entre sessions als estímuls emocionals. Neurobiol. Aprèn. Mem. 95, 508–523 (2012).

29. Talamini, LM, Bringmann, LF, de Boer, M. & Hofman, WF Dormir es preocupa o es preocupa? Evidència fisiològica sobre les interaccions son-emoció.

30. Horne, JA i Ostberg, O. Un qüestionari d'autoavaluació per determinar el matí-vespre en els ritmes circadians humans. Int. J. Chronobiol. 4, 97–110 (1976).

31. Lang, PJ, Bradley, MM i Cuthbert, BN International Affective Picture System (IAPS): Valoracions afectives de les imatges i manual d'instruccions. Informe tècnic núm. A-8 (Universitat de Florida, 2008).

32. Willenbockel, V. et al. Controlar les propietats de la imatge de baix nivell: la caixa d'eines SHINE. Comportament. Res. Mètodes 42, 671–684 (2010).

33. Bradley, MM & Lang, PJ International Affective Digitized Sounds (IADS): estímuls, manual d'instruccions i qualificacions afectives. Informe tècnic núm. B-2 (1999).

34. Breiter, HC et al. Resposta i habituació de l'amígdala humana durant el processament visual d'una expressió facial. Neuron 17, 875–887 (1996).

35. Büchel, C., Dolan, RJ, Armony, JL i Friston, KJ Implicació de l'amígdala-hipocamp en el condicionament de traça aversiva humana revelada a través de la imatge de ressonància magnètica funcional relacionada amb l'esdeveniment. J. Neurosci. 19, 10869–10876 (1999).

36. Fischer, H., Furmark, T., Wik, G. i Fredrikson, M. Representació cerebral de l'habituació a l'estimulació visual complexa repetida estudiada amb PET. Neuroinforme 11, 123–126 (2000).

37. Bradley, MM & Lang, PJ Mesurar l'emoció: el maniquí d'autoavaluació i el diferencial semàntic. J. Behav. Allà. Exp. Psiquiatria 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 (Acadèmia Americana de Medicina del Son, 2007).