条件化恐惧记忆的相关神经通路
在“自下而上”环路中,海马与杏仁核的神经投射汇集在PFC内,这些输入PFC的神经元可能会在不同时间被异步激活,也可能会被同步激活。它们相对的激活时间模式可增强,也可减弱每条输入通路对前额叶皮层放电的影响(Ishikawa & Nakamura, 2003)。根据杏仁核、海马与前额叶皮层的相互作用,Gilmartin等(2014)提出了一个前额叶皮层调控恐惧记忆形成的模型,此模型解释了PFC是如何将来自于杏仁核的线索信息与来自海马的环境信息整合起来,最终形成联结性记忆的。Gilmartin等认为,PFC可能通过同步化各环路神经元的活动促进了其他大脑结构之间的信息传递。对非人灵长类动物的研究显示,PFC-杏仁核的神经同步化会使动物产生更强的恐惧记忆,且这种恐惧记忆更难消退(Uri et al., 2012)。在条件化恐惧训练时,杏仁核与PFC也会出现θ波同步性活动,这种活动与恐惧表达水平存在相关。因此,Gilmartin等认为,投射到杏仁核的前额叶皮层神经元集群可能传递了有关CS预测价值的信息,使得个体对CS产生情绪性的记忆。PFC和腹侧海马可以非常精细地控制杏仁核回路的可塑性(Cora et al., 2014),海马与PFC至杏仁核的神经输入介导了环境对消退记忆的调控(Orsini et al., 2011)。
图7-2 杏仁核控制着对威胁性刺激的恐惧反应,这种反应受海马和前额叶皮层调节,同时海马至前额叶皮层的投射实现了恐惧记忆的储存。(https://www.daowen.com)
海马与PFC共同调节着杏仁核对外界的反应。海马主要实施对环境感知的调节,让有机体能够区分森林里的兔子和蛇所构成的威胁水平是不同的;PFC则调节着杏仁核对外界环境或刺激的恐惧反应强度(Yehuda & Ledoux, 2007)。具体来说,海马通过激活杏仁核以获得对特定情景的恐惧反应,也可以通过抑制杏仁核活动而产生对特定情景的恐惧反应消退。海马对杏仁核的调控使个体的恐惧反应具有高度的特异性。当环境改变时,消退后的恐惧记忆便会复发。PFC、背侧ACC在条件化恐惧表达过程中能够增强杏仁核的激活,而腹内侧PFC则在恐惧记忆消退过程中抑制杏仁核的激活(Milad & Quirk, 2011),三者的协同工作影响了个体焦虑与抑郁的症状水平(图7-2)。