在一項新的研究中，來自瑞士伯爾尼大學和伯爾尼大學醫院的研究人員確定了大腦如何在有夢睡眠期間對情緒進行分類，以鞏固積極情緒的儲存，同時抑製負麵情緒的鞏固。這項新的研究擴大了睡眠在心理健康中的重要性，並為新的治療策略提供了途徑。相關研究結果發表在2022年5月13日的Science期刊上，論文標題為“Paradoxical somatodendritic decoupling supports cortical plasticity during REM sleep”。

        快速眼動睡眠(REM)或者說異相睡眠(paradoxical sleep)，是一種獨特而神秘的睡眠狀態，在這種狀態下，大多數夢境都與強烈的情緒內容一起發生。這些情緒如何以及為何被重新激活尚不清楚。前額葉皮層在清醒狀態下整合了許多這些情緒，但在REM睡眠期間卻反常地處於靜止狀態。論文通訊作者、伯爾尼大學生物醫學研究係教授和伯爾尼大學醫院Inselspital神經學係教授Antoine Adamantidis說，“我們的目標是了解這種令人驚訝的現象的基本機製和功能。”

        處理情緒，特別是區分危險和安全，對動物的生存至關重要。在人類中，過度的負麵情緒，如恐懼反應和焦慮狀態，會導致創傷後應激障礙(PTSD)等病理狀態。在歐洲，大約有15%的人群受到持續焦慮和嚴重精神疾病的影響。Adamantidis及其團隊如今提供了關於大腦如何在REM睡眠期間幫助強化積極情緒和削弱強烈的消極或創傷性情緒的新見解。

        一種雙向機製

        這些作者首先讓小鼠識別與安全有關的聽覺刺激和與危險有關的其他刺激(厭惡性刺激)。他們然後在睡眠-覺醒周期中記錄小鼠大腦中神經元的活動。通過這種方式，他們能夠繪製不同的細胞區域，並確定情緒記憶在REM睡眠期間是如何轉化的。

        神經元由胞體(soma)、軸突和樹突組成，胞體整合來自樹突的信息(輸入)，並通過神經元的軸突(輸出)向其他神經元發送信號。這些作者獲得的結果顯示神經元的胞體在樹突被激活時保持沉默。Adamantidis解釋說，“這意味著這兩個細胞區室解耦，換句話說，胞體廣泛沉睡，樹突廣泛清醒。”這種解耦很重要，因為樹突的強烈活動允許對危險和安全情緒進行編碼，而胞體的抑製作用在REM睡眠期間完全阻止了神經回路的輸出。換句話說，大腦傾向於在樹突中辨別安全與危險，但阻止對情緒的過度反應，特別是危險。

        一種生存優勢

        據這些作者的說法，這兩種機製的共存對有機體體的穩定和生存是有益的。論文第一作者、伯爾尼大學生物醫學研究係的Mattia Aime說，“這種雙向機製對於優化危險和安全信號之間的辨別至關重要。”如果人類缺少這種辨別能力，並產生過度的恐懼反應，這可能會導致焦慮症的發生。這些研究結果與創傷後應激障礙等病理狀況特別相關。在創傷後應激障礙中，創傷在睡眠中日複一日地在前額葉皮層中被過度鞏固。

        睡眠醫學的突破

        這些發現為更好地理解人類睡眠期間的情緒處理鋪平了道路，並為治療創傷性記憶(比如創傷後應激障礙及其早期睡眠依賴性鞏固)的不良處理開辟了新的治療靶標。其他可能與睡眠期間這種胞體-樹突解耦(somatodendritic decoupling)相關的急性或慢性精神健康問題包括急性和慢性壓力、焦慮、抑鬱、恐慌，甚至是快感缺乏(anhedonia)，即無法感受到快樂。睡眠研究和睡眠醫學長期以來一直是伯爾尼大學和伯爾尼大學醫院Inselspital的研究重點。Adamantidis 說，“我們希望我們的發現不僅對患者有意義，而且對廣大公眾也有意義。”