密歇根大学的研究人员一直在研究与特定感官事件相关的记忆是如何在老鼠体内形成和储存的。在冠状病毒大流行之前进行的一项研究中，最近发表在自然通讯，研究人员研究了恐惧记忆是如何与特定的视觉刺激形成联系的。

他们发现，被视觉刺激激活的神经元不仅在随后的睡眠中保持更活跃，而且睡眠对它们将恐惧记忆与感觉事件联系起来的能力至关重要。

先前的研究表明，在强化学习期间高度活跃的大脑区域往往在随后的睡眠中表现出更多的活动。但尚不清楚的是，为了充分存储新学材料的记忆，是否需要在睡眠期间进行记忆的“再激活”。

“我们想要了解的部分是，在大脑中调节恐惧记忆的部分和调节与恐惧相关的感觉记忆的特定神经元之间是否存在交流。他们是如何在一起说话的，他们必须在睡觉时这样做吗?我们真的很想知道是什么促进了形成新的联系的过程，比如一组特定的神经元，或者一个特定的睡眠阶段，”该研究的资深作者、密歇根大学分子、细胞和发育生物学教授萨拉·阿顿说。爱博网投领导者“但在很长一段时间里，确实没有办法通过实验来验证这一点。”

现在，研究人员有了基因标记细胞的工具，这些细胞在特定的时间窗口内被一种经历激活。阿顿和该研究的主要作者、研究生布列塔尼·克劳森(Brittany Clawson)专注于初级视觉皮层中的一组特定神经元，创造了一种视觉记忆测试。他们给一组老鼠看一幅中性的图像，并表达被该图像激活的视觉皮层神经元中的基因。

为了验证这些神经元是否记录了中性图像，Aton和她的团队测试了它们是否可以通过选择性地激活神经元而不向它们展示图像来激发对图像刺激的记忆。当他们激活这些神经元，并将其与轻微的足部电击配对时，他们发现受试者随后会害怕与这些细胞编码的图像相似的视觉刺激。他们发现反过来也是正确的:在视觉刺激与足部电击配对后，他们的受试者随后会对重新激活的神经元做出恐惧的反应。

“基本上，视觉刺激和完全人工激活的神经元产生了相同的反应，”Aton说。

研究人员发现，当他们在给受试者看图像并给他们轻微的足部电击后打断他们的睡眠时，视觉刺激并没有引起他们的恐惧。那些睡眠未受控制的人学会了害怕与足部电击相伴的特定视觉刺激。

“我们发现这些老鼠实际上对我们展示给它们的每一个视觉刺激都感到害怕，”Aton说。“从他们进入呈现视觉刺激的房间开始，他们似乎知道有理由感到恐惧，但他们不知道他们具体害怕什么。”

根据Aton的说法，这可能表明，为了让他们准确地将恐惧与视觉刺激联系起来，他们必须在睡眠中重新激活感觉皮层中编码刺激的神经元。这使得特定于视觉线索的记忆得以产生。研究人员认为，与此同时，感觉皮层区域必须与其他大脑结构进行沟通，将记忆的感觉方面与情感方面结合起来。

阿顿说，他们的发现可能会对如何理解焦虑和创伤后应激障碍产生影响。

“对我来说，这是一种线索，如果你在睡眠中将恐惧与某些非常具体的事件联系起来，睡眠中断可能会影响这一过程。在缺乏睡眠的情况下，大脑似乎会处理你害怕的事实，但你可能无法将它与你应该害怕的具体事物联系起来，”Aton说。“这种规范过程可能会导致PTSD或广泛性焦虑出现问题。”