Gezielte Gedächtnisreaktivierung in REM, aber nicht SWS reduziert selektiv Erregungsreaktionen

Kontakt: Audrey Huaudrey.hu@wecistanche.com

Eine wachsende Zahl von Beweisen deutet darauf hin, dass Schlaf helfen kann, den Stress zu entkoppelnErinnerungvon emotionalen Erfahrungen aus der damit verbundenen effektiven Ladung. Es wird angenommen, dass dieser Prozess auf der spontanen Reaktivierung emotionaler Erinnerungen während des Schlafs beruht, obwohl noch unklar ist, welches Schlafstadium für eine solche Reaktivierung optimal ist. Wir untersuchten diese Frage, indem wir die Gedächtnisreaktivierung sowohl im schnellen Augenbewegungsschlaf (REM) als auch im langsamen Schlaf (SWS) mit gezielter Gedächtnisreaktivierung (TMR) explizit manipulierten und die Auswirkungen dieser Manipulation auf die Gewöhnung subjektiver Erregungsreaktionen quer testeten eine Nacht. Unsere Ergebnisse zeigen, dass TMR während REM, aber nicht SWS, die subjektive Erregung signifikant verringerte, und dieser Effekt wird durch die negativeren Stimuli angetrieben. Diese Ergebnisse unterstützen einen Aspekt der Schlaf-um-Vergessen-Schlaf-um-Erinnerung(SFSR)-Hypothese, die vorschlägt, dass die Reaktivierung des emotionalen Gedächtnisses während des REM-Schlafs der schlafabhängigen Gewöhnung zugrunde liegt.

Wirkungen von Cistanche: Verbesserung des Gedächtnisses

Die gezielte Gedächtnisreaktivierung (TMR) ist eine Technik, bei derErinnerungDie Reaktivierung wird im Schlaf absichtlich durch die Repräsentation von Hinweisen ausgelöst, die mit der Erinnerung im Wachzustand verbunden waren, und wird üblicherweise durch Geräusche oder Gerüche erreicht, siehe 14 für eine Übersicht. Während frühe Studien einen Vorteil von TMR im REM-Schlaf auf die Konsolidierung des Gedächtnisses über Nacht berichteten15,16, deutet eine wachsende Zahl von Berichten darauf hin, dass TMR vorteilhaft ist, wenn sie während Nicht-REM-Schlaf präsentiert wird17-21, aber nicht während REM-Schlaf17,19,22 siehe23 für Metaanalyse . In Bezug darauf, wie TMR die emotionale Erregung beeinflussen kann, zeigte eine kürzlich durchgeführte Studie einen Einfluss von Nicht-REM-TMR auf die Bewertungen von Angenehmheit und Erregung, aber dies trat nur bei sozial ängstlichen Teilnehmern und nach einer Woche der Konsolidierung auf24. Nur sehr wenige Studien haben die Auswirkungen der REM-TMR auf emotionales Material untersucht. So wurde gezeigt, dass die Induktion der Reaktivierung von Angsterinnerungen während des REM zu einer erhöhten Generalisierung führt25, und die TMR einer Pawlowschen Konditionierungsaufgabe während des REM zu einer erhöhten Gewöhnung im Vergleich zur TMR derselben Aufgabe während der Stufe 2 des Nicht-REM26.

Aufbauend auf dieser Literatur machten wir uns daran, die SFSR-Vorhersage zu testen, dass das Wiedergeben emotional erregender Erinnerungen während REM, aber nicht SWS, mit einer reduzierten Erregungsbewertung für dieses Material am nächsten Tag verbunden wäre. Wir taten dies, indem wir die Reaktivierung emotionaler Erinnerungen während des Schlafs mit TMR manipulierten. Unsere Teilnehmer bewerteten emotional negative und neutrale Bild-Ton-Paare für die Erregung sowohl vor als auch nach einer durchgeschlafenen Nacht. Während des Schlafs gaben wir die Hälfte der negativen und die Hälfte der neutralen Reize zur Reaktivierung heraus, indem wir die zugehörigen Geräusche sanft wiederholten. Wir untersuchten dann die Auswirkung dieser TMR auf die Gewöhnung der Erregungsreaktion über Nacht. Wir haben die Schlafphase, in der TMR angewendet wurde, sorgfältig kontrolliert und die Teilnehmer entweder in die REM- (REM-Gruppe) oder in die SWS-Gruppe (SWS-Gruppe) geleitet, siehe Abb. 1. Basierend auf der SFSR-Hypothese sagten wir voraus, dass TMR zu einer größeren Gewöhnung führen würde, wenn angewendet während REM, aber nicht SWS.

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Ergebnisse

Zu Studienbeginn waren die Erregungsbewertungen für negative als für neutrale Items höher, was zeigt, dass die Teilnehmer die Stimuli im Einklang mit den Erwartungen bewerteten. Dies wurde durch eine 2×2x2 ANOVA der Erregung vor dem Schlafengehen mit den Faktoren Gruppe, Cueing und Emotion(Fus) bestätigt=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 in beiden Fällen), was zeigt, dass die Grundlinie gut ausbalanciert war und keiner der Teilnehmer berichtete, dass er sich bewusst war, dass während seines Schlafes Geräusche abgespielt wurden.

Wir untersuchten, wie die Gewöhnung der Erregung über Nacht durch TMR-Cueing moduliert wurde, indem wir eine 2 × 2 × 2-ANOVA mit den Faktoren Gruppe, Cueing und Emotion verwendeten, siehe Tabelle 1. Die Gewöhnung über Nacht wurde berechnet als (zweite Erregungsbewertung vor dem Schlafengehen – Erregung nach dem Schlafengehen). Bewertung)/ erste Erregungsbewertung vor dem Einschlafen. Dabei zeigte sich eine signifikante Wechselwirkung zwischen Gruppe und Cueing (F(1,32) {{10}}.341, p=0.027), was darauf hindeutet, dass der Einfluss des Cueings von diesem Maß der Gewöhnung abhängt auf den kognitiven Zustand, während dessen TMR angewendet wird. Die 2 × 2 × 2 ANOVA ergab kein weiteres signifikantes Ergebnis. Um zu bestimmen, welches Schlafstadium die Gruppe x Cueing-Interaktion antreibt, führten wir dann separate 2 × 2 ANOVAs mit den Faktoren Cueing und Emotion in SWS- bzw. REM-Gruppen durch. Dies zeigte einen Haupteffekt des Cueings in REM (F(1,14)=7.48, p < 0,02),="" aber="" nicht="" in="" sws="" (f(1,18)="0.086," p="" {{29="" }}.8),="" siehe="" abb.="" 2.="" eine="" genauere="" untersuchung="" der="" rem-gruppe="" zeigte,="" dass="" die="" wirkung="" von="" cueing="" von="" den="" negativen="" items="" angetrieben="" wurde="" (gepaarter="" test="" t="3.21;" p="0.006)" ,="" wobei="" neutrale="" items="" einen="" trend="" zum="" gleichen="" effekt="" zeigen="" (t="1.6;" p="0.102)." interessanterweise="" gab="" es="" einen="" haupteffekt="" der="" emotion="" in="" der="" sws-gruppe="" (f(1,18)="6.28," p="0.022)," aber="" nicht="" in="" der="" rem-gruppe.="" eine="" genauere="" untersuchung="" zeigte,="" dass="" dies="" durch="" eine="" stärkere="" gewöhnung="" an="" neutrale="" items="" im="" vergleich="" zu="" negativen="" items="" in="" der="" bedingung="" ohne="" cued="" (t="2.25," p="0.037)" mit="" einem="" trend="" in="" der="" bedingung="" cued="" verursacht="" wurde="" (t="1.45," p="">

Erinnerungfor 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)in allen Fällen.

Um sicherzustellen, dass sich die Reaktionszeiten zwischen cued- und un-cued-Items während des Pre-Sleep-Arousal-Tests nicht merklich unterschieden, führten wir eine 2 × 2-ANOVA mit den Faktoren Valenz (neutral, negativ) und Cueing (un-cued, cued) in jedem durch Gruppe von Teilnehmern. Dabei zeigte sich ein Haupteffekt der Emotion (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) in allen Fällen siehe ergänzende Informationstabelle S1 für Mittel.

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 in allen Fällen).

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Diskussion

Unsere Daten unterstützen eine Rolle des REM-Schlafs bei der nächtlichen Gewöhnung von Erregungsreaktionen auf Bild-Ton-Kombinationen, indem sie zeigen, dass TMR in REM, aber nicht in SWS, zu einer erhöhten Gewöhnung über Nacht führt. Dieses Ergebnis stimmt mit einer früheren Beobachtung überein, dass die REM-TMR von Geräuschen, die bei der Pavlovschen Konditionierung vor dem Schlafen verwendet wurden, zu einer größeren Gewöhnung an diese Geräusche am nächsten Tag führte als die TMR der gleichen Geräusche im Schlafstadium 2 -26. Diese beiden Studien unterstützen zusammen den einen Aspekt der Schlaf-um-Vergessen-Schlaf-um-Erinnerung-Hypothese27, z. B. die Vorstellung, dass die Reaktivierung des Gedächtnisses in REM speziell mit einer Verringerung der nachfolgenden Erregung verbunden ist.

Eine aktuelle Studie von Lehmann et al22. verwendeten ein ähnliches Design, um die Rolle von TMR in REM und SWS bei der emotionalen Gedächtniskonsolidierung zu untersuchen, und fanden in keiner Gruppe eine Wirkung von Cueing auf die subjektive Gewöhnung22. Ein möglicher Grund für den Unterschied zwischen diesen Ergebnissen und unseren eigenen könnte darin liegen, dass unsere Teilnehmer Bilder unmittelbar vor und nach dem Schlafen auf Erregung bewerteten, während die Teilnehmer von Lehmann 2016 Lern- und Abrufaufgaben nach der Bewertung der Reize, aber vor dem Schlafen durchführten. Das wiederholte Betrachten von Stimuli kann zur Gewöhnung führen, so dass Lehmanns Design es möglicherweise ermöglicht hat, dass die Gewöhnung vor dem Schlafengehen alle Auswirkungen von TMR übertönt.

Eine Reihe von Studien legen nahe, dass SWS eine Rolle bei der Gewöhnung spielen könnte8, zum Beispiel die Beobachtung, dass Aspekte der autonomen Gewöhnung durch SWS vorhergesagt werden28, dass der Prozentsatz des SWS eine emotionale Dämpfung über Nacht vorhersagt29 und dass die Blockierung der Freisetzung von Noradrenalin während des SWS diese Gewöhnung verringerte12. Interessanterweise beobachteten wir in der SWS-Gruppe unabhängig vom TMR-Cueing eine signifikant stärkere Gewöhnung an neutrale Items im Vergleich zu negativen Items, möglicherweise weil die neutralen Items zunächst weniger stark erregend sind und es daher für die Teilnehmer einfacher ist, den Weg zu ändern Diese Gegenstände werden als stark erregend negativ bewertet. Alternativ könnten die Erregungszustände neutraler Items offener für Interpretationen sein als der Erregungsstatus negativer Items, zum Beispiel können Reaktionen auf negative Bilder von Top-Down-Prozessen beeinflusst werden, die sie als konzeptionell negativ identifizieren und die Wahrscheinlichkeit eines starken erhöhen Erregungsbewertung. Obwohl schwer zu interpretieren, könnte der deutliche Unterschied zwischen diesem Konsolidierungsmuster in der SWS-Gruppe und dem Gewöhnungsmuster, das in der unaufgeforderten REM-Gruppe beobachtet wurde, wo negative und neutrale Items in gleichem Maße gewöhnt wurden, darauf hindeuten, dass REM-TMR einen natürlichen Prozess stört der Gewöhnung über den NREM-Schlaf, der für vergleichsweise neutrale Reize besser funktioniert als für diejenigen, die erregender sind.

Während unsere Ergebnisse eine einzigartige Rolle des REM-Schlafs bei der Modulation der emotionalen Erregung zu unterstützen scheinen, fanden wir keine Korrelation zwischen der REM-Zeit oder der Theta-Leistung und der Gewöhnung. Da REM später in der Nacht auftritt als SWS, können wir die Möglichkeit nicht ausschließen, dass die von uns beobachtete Dissoziation zwischen diesen Schlafstadien durch diesen Unterschied im Timing verursacht wurde. Bemerkenswerterweise war jedoch bei Rihm und Rasch26 die hinweisbezogene Gewöhnung ausgeprägter, wenn Hinweise während des REM-Schlafs präsentiert wurden, als während des Schlafs im Stadium 2 innerhalb der gleichen Periode des frühen Morgenschlafs, was die Idee unterstützt, dass dieser Unterschied von der Schlafphase abhängt, in der TMR durchgeführt wird und nicht die Nachtzeit, zu der sie durchgeführt wird.

In diese Studie wurden nur weibliche Teilnehmer eingeschlossen. Dies war darauf zurückzuführen, dass frühere Studien eine stärkere selbstberichtete Reaktion auf negative Reize bei weiblichen im Vergleich zu männlichen Personen berichteten. Zukünftige Arbeiten sollten diese Untersuchungen auf Männer ausdehnen. Schließlich ist anzumerken, dass die Teilnehmer während der gesamten Studie das Ton-Bild-Paar bewerteten und nicht nur Bilder oder Töne. Unsere Ergebnisse beziehen sich daher eher auf dieses multimodale Paar als auf Klänge oder Bilder allein.

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