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神经精神药理学。2014年4月；39(5): 1187–1195.
2013年12月18日在线发布。2013年11月19日在线预发布。 数字对象标识：10.1038/npp.2013.320
预防性维修识别码：项目经理3957113
PMID：24247044

BDNF Val66Met多态性调节线索恐惧反应对新情境的泛化

安德烈亚斯·米尔伯格,1,2,* 玛尔塔·安德烈亚塔,1 海克·埃瓦尔德,1 伊芙琳·格洛茨巴赫·肖恩,1 克里斯蒂安·特罗格,1 克里斯蒂安·鲍曼,1,三 安德烈亚斯·雷夫,三 尤尔根·德克特,三和保罗·保利1
作者信息 文章注释 版权和许可信息 PMC免责声明

关联数据

补充资料

摘要

脑源性神经营养因子（BDNF）在活动依赖性突触可塑性和学习记忆中起着至关重要的作用。人类功能性单核苷酸BDNF rs6265（Val66Met）多态性已被发现与神经BDNF释放的改变相关，与情绪行为改变相关的功能。在这里，我们首次研究了人类这种多态性调节条件性恐惧反应的上下文依赖性的假设。应用一种新的研究线索恐惧泛化的范式，对70名BDNF Val66Met多态性分层的参与者通过两个虚拟办公室（上下文）进行指导，在这两个办公室中，短暂点亮蓝色和黄色灯光作为线索。在恐惧背景下，一种光（条件刺激，CS+）而不是另一种光，与电击有关（非条件刺激，US）。在安全方面，两个灯也都出现了，但没有美国交付。在测试阶段，无论是在学习环境中还是在没有任何US的新的泛化环境中，都再次呈现光。所有参与者在恐惧环境中对CS+表现出明显的恐惧条件反射，这表现为惊吓反应和恐惧报告的增强。在安全背景下，没有发现CS+的恐惧反应。重要的是，在新的情境中，与CS−相比，CS+的惊吓反应增强，表明恐惧反应的泛化仅在Met-carrying组中明显。这些是第一个为人类提供证据的结果，证明BDNF调节恐惧反应的泛化。这种与环境相关的泛化过程可能使Met携带者易患情感和焦虑障碍。

关键词：BDNF、惊吓反射、线索条件反射、上下文条件反射、虚拟现实

简介

学习和记忆是适应和生存的核心机制。虽然线索条件作用被认为是以阶段性恐惧为特征的焦虑障碍（如特定恐怖症）的良好研究模式，但情境条件作用被假定与以持续焦虑为特征的忧虑障碍（如惊恐障碍或创伤后应激障碍；布顿等, 2001;克拉斯克等, 2009;戴维斯等, 2010;Mineka和Zinbarg，2006年). 此外，恐惧记忆消失的恶化和对其他线索恐惧反应的泛化增强等过程可能有助于焦虑障碍的发展和维持(布顿等, 2006;邓斯莫尔等, 2011;利塞克等, 2005,2010).

脑源性神经营养因子（BDNF）的功能性被认为是影响恐惧获得和消除的一个重要脆弱性因素。BDNF，神经营养因子家族成员(Thoenen，1995年)，主要参与长时程增强（LTP）和成人突触可塑性(Bramham和Messaoudi，2005年;科特等, 1995;泰勒等, 2002). 尽管BDNF在整个大脑中都有发现，但高浓度的BDNF主要存在于与学习和记忆有关的区域（如海马体、杏仁核、大脑皮层和小脑；康纳等, 1997;霍费尔等, 1990). 在人类中，单核苷酸BDNF rs6265（Val66Met）多态性导致氨基酸在密码子66处从缬氨酸（Val）交换为甲硫氨酸（Met）(伊根等, 2003;Thoenen，1995年).体外研究这种多态性的功能效应证实，在杂合和纯合BDNF Met-carrying细胞中BDNF的释放量明显低于纯合BDNF Val细胞(基亚鲁蒂尼等, 2009;伊根等, 2003). 因此，met携带者的特征可能是BDNF突触功能降低。

使用关联学习范式的动物和人类研究表明，BDNF-Val66Met多态性对焦虑的重要性。两项动物研究表明，与野生型小鼠相比，BDNF+/Met和BDNF-Met/Met小鼠的情境依赖性记忆受损，而杏仁核依赖性线索条件作用没有发现任何影响(陈等, 2006;线路接口单元等, 2004). 这些作者还发现，齿状回树突形态改变导致海马体积减少(陈等, 2006)因此，提示上下文特异性损伤可能是由于海马体中BDNF信号减少所致。此外，海马结构的这种改变与焦虑行为的增强有关。因为灭绝学习强烈依赖环境和海马体(布顿等, 2006)BDNF-Val66Met多态性对灭绝学习的影响也是可以预料的。事实上，BDNF Met-carrying小鼠在厌恶性线索条件作用后表现出消退学习受损(于等, 2009). 此外，海马特异性BDNF缺失会损害恐惧消退(黑尔特等, 2007)与BDNF编码基因的表观遗传调控相关(布雷迪等, 2007).

人类研究结果喜忧参半。然而，一项大样本研究发现，Val66Met多态性对线索条件作用没有调节作用(激流-罗达斯等, 2012)，另外两项研究报告，大都会参与者的线索条件作用减少(哈扎克等, 2009;朗斯多夫等, 2010). 这些研究之间的差异可能是由于研究中纯合子Met/Met携带者的样本量不同(n个两者均为3哈扎克等, 2009和朗斯多夫等, 2010; 和n个=10英寸激流-罗达斯等, 2012)，或由于使用了不同类型的范例（有关进一步的讨论，请参阅Lonsdorf和Kalisch，2011年和激流-罗达斯等, 2012). 然而，在这些研究的基础上，尚不清楚人类BDNF基因的Val66Met多态性是否特异性参与海马依赖性学习，或者介导海马和杏仁核依赖性学习。另一项研究(索利曼等, 2010)直接比较了小鼠和人类的线索厌恶条件反射和消退，发现BDNF-Val66Met多态性在情境依赖性学习中的作用得到了进一步支持。因此，BDNF多态性对提示条件作用没有影响，但对灭绝有影响，Met携带者的杏仁核更大，海马更少，腹内侧前额叶皮层（vmPFC）的激活比Val等位基因纯合子的激活少。

总的来说，来自动物研究的一致证据表明，BDNF Val66Met多态性尤其与海马依赖性学习有关，如获得背景恐惧和消除线索恐惧。关于恐惧泛化，缺乏关于BDNF影响的研究，尽管泛化实际上被讨论为导致病理性恐惧(Lissek，2012年)最近发现海马依赖性(利塞克等, 2013). 只有两项人类研究调查了BDNF多态性对条件性恐惧泛化的影响，但没有发现可靠的影响(哈扎克等, 2009;激流-罗达斯等, 2012). 然而，条件恐惧在新环境中的泛化是可以预料的，因为它依赖于海马体，可能是病理性恐惧的相关介体。

本研究在人类身上检测BDNF-Val66Met多态性是否调节上下文和线索恐惧条件作用之间的相互作用。基于BDNF、海马体和情境条件之间的关联，我们特别感兴趣的是研究对线索的恐惧反应是否可以在新的情境中得到推广。为此，我们设计了一个差异厌恶线索条件化范式，其中线索的意义由上下文所包含的信息来阐明。为此，我们使线索条件化依赖于上下文，即一个线索在一个特定上下文（恐惧上下文）中预测了一个无条件刺激（US），但在另一个上下文（保存上下文）中没有跟随相同的线索。这种设计应该导致提示条件和背景背景条件（参见Baas公司等, 2004和菲利普斯和勒杜克斯，1992年). 最重要的是，在接下来的泛化阶段，条件刺激在恐惧情境、安全情境和第三种新情境（泛化情境）中不带US。使用自我报告的焦虑和惊吓反应（参见Baas公司等, 2004和菲利普斯和勒杜克斯，1992年). 我们预计，与Val/Val携带者相比，Met中厌恶线索条件反射的背景上下文条件反射恶化、消光恶化以及上下文相关泛化增强。

材料和方法

参与者

从基因筛查项目（合作研究中心SFB-TRR 58，项目Z2）招募的512人的基因数据库中选择93名健康的德国志愿者。在双盲设计中，根据BDNF Val66Met多态性选择参与者。这项研究得到了瓦茨堡大学医学院伦理委员会的批准。所有参与者都表示了知情同意，并获得了25欧元的参与费。

训练有素的心理学家使用德国版迷你国际神经精神病访谈（Mini；勒克吕比耶等, 1997). 只有在特质焦虑得分较高的情况下，患有特定恐惧症的参与者才会被排除在外(T型-得分⩽60；在参与者的性别和年龄组内进行的转变）。根据这一标准，排除了6名参与者（4名纯合子Val携带者和2名Met携带器）。心理学专业的学生也被排除在外，因为他们的研究可能会产生混淆因素。

19名参与者（6名Val/Val、2名Met/Met和11名Val/Met）被排除在分析之外：12名是因为技术问题，2名是因为他们睡着了，2名因为他们中断了实验，3名是因为美国电极在实验过程中脱落。另外四名参与者（3 Val/Val和1 Val/Met）因低惊吓幅度（总平均幅度低于5μV）被排除在外。因此，分析中包括了35名携带至少1个BDNF 66 Met等位基因的参与者（31名Val/Met和4名Met/Met；23名女性，平均年龄=24.03岁，SD=3.68；范围：21-40岁；非吸烟者：31），以及35名Val66等位基因纯合子的参与者（23名女性、平均年龄=24.77岁，SD=3.61；范围：20-37岁；非吸烟者：30）。各组在年龄、教育程度、咖啡因摄入（每天咖啡杯数，Val:M=1.04，SD=0.97；Met+：M=1.40，SD=1.71）、吸烟（每天香烟数，Val:M=1.36，SD=3.99；Met+∶M=0.52，SD=1.85）或状态焦虑（Val:M=35.38，SD=5.10；Met+:M=35.46，SD=5.60）方面没有差异如通过德国版的状态特质焦虑量表（STAI；劳克斯等, 1981) (第页s> 0.27）。我们还发现野生智能测试（WIT-2；克斯汀等, 2008)，我们将其包括在内以测试空间理解(t吨(68)=0.93,第页=0.358).

基因分型

使用标准脱盐方案从18 ml EDTA血液中提取DNA。使用标准方案确定BDNF基因型(赫内尔科夫等, 2007). 简言之，使用包含20 ng基因组DNA的反应混合物，在75 mM Tris–HCl（pH 9.0）、20 mM硫酸铵、0.01%吐温-20、1.5 mM氯化镁、0.4 M每个引物（5′-AAA GAA GCA AAC ATC CGA GGA CAA G和5′-ATT CCT CCA GCA GAA GAA AGA GAG G）、0.4 mM dNTP和1中扩增274-bp扩增子U Taq聚合酶。在95°C下进行初始变性步骤5 min后，在95°C下进行35个变性周期30 s，在55°C下退火40 s，在72°C下延伸50 s，然后在72°C下最终延伸5 minNla公司III，并在琼脂糖凝胶上可视化。

刺激材料

美国是由恒流刺激器（DS7A，Digitimer，Letchworth Garden City，UK）在每个人的痛阈处向左前臂施加200毫秒的皮肤电脉冲，该痛阈是在实验前确定的（参见安德烈亚塔等, 2010). 各组在痛阈方面没有差异（Val/Val组：2.61mA，SD=1.34；实验前（Val/Val组：5.31，SD=1.21；Met组：5.4，SD=1.17，n.s.）和实验后（Val/Val组：4.94，SD=1.44；Met组别：4.5，SD=1.69，n.s。

线索和上下文是使用Source Engine创建的（Valve Corporation，Bellevue，USA）。三个虚拟现实（VR）办公室上下文（即，恐惧背景、安全背景和泛化背景；格洛茨巴赫等, 2012). 这三间办公室的家具和窗户（天际线、山脉和村庄）视图各不相同。三间办公室的选择是基于使用相同类别刺激物的意图，以排除先前存在的不同情境的情感价值(邓斯莫尔等, 2011;利塞克等, 2010). 这三个房间代表了恐惧、安全或新颖的背景（见程序），在参与者之间得到了平衡。当参与者处于情境中时，两个彩色灯（蓝色和黄色）打开8秒条件性刺激（CS+和CS-）。参与者对背景和彩灯进行了平衡。值得注意的是，之所以选择这三间办公室，是因为要使用与之前的泛化研究平行的同类刺激(邓斯莫尔等, 2011;利塞克等, 2010).

虚拟环境由Z800 3D Visor头戴式显示器（HMD；eMagin，Hopewell Junction，USA）显示。头部位置由电磁跟踪装置（爱国者、波勒海姆斯、科尔切斯特、美国）监测，以适应视野。软件CyberSession（内部构建）用于控制实验范式。

耳机上呈现的持续时间为50ms、95 dB的白噪声突发作为闪烁合法化（震惊）刺激。

程序

到达实验室后，参与者填写知情同意书，贴上电极，并评估疼痛阈值。参与者被告知，他们将被引导进入几个虚拟办公室，在那里，灯将打开和关闭，同时还会出现电刺激和巨大的白色噪音。在开始之前，进行了三次惊吓刺激，以降低最初的惊吓反应。之后，参与者接受了习惯化阶段其中，他们通过操纵杆自由探索三种情境，每次2分钟。在每个房间中，额外发送两个习惯化惊吓刺激，以降低惊吓反应的初始反应性，并在实验阶段减少习惯化（参见格里隆等, 2006). 对于第一个房间，各组并不比另一个房间更喜欢一个房间(χ2(2,N个=70)=0.93,第页=0.629），秒(χ2(2,N个=70)=1.14,第页=0.566），或第三(χ2(2,N个=70)=4.29,第页=0.117）入口。

在采集阶段，参与者进入了三个办公室中的两个。试验从走廊中间开始，参与者在事先录制好的路径引导下穿过办公室2.5分钟，然后从办公室出口结束。参与者总是能够通过头部运动调整他们在虚拟现实中的视线。房间入口是伪随机的，即同一房间没有连续进入两次以上。这一阶段包括四次在恐惧背景下的导游之旅和四次在安全背景下的导游之旅。在每次试验期间，将蓝色和黄色灯（CS+和CS-）打开三次，即在每种环境下，每个灯都会显示12次。美国在CS+上的表现是出于恐惧，但不是出于安全考虑。在这两种情况下，CS−从未与美国相关。一个光线偏移和下一个光线开始之间的时间在9到21秒之间变化（平均：15秒）。为了测量线索条件作用，在恐惧情境中，在CS+和CS-期间分别给出了六个惊吓刺激。在安全方面也是如此。在关灯测量环境条件作用期间，每个房间都会发出六个额外的惊吓刺激。总共传递了36个惊吓刺激。两个惊吓探针之间的时间间隔在15到30秒之间。惊吓刺激和US之间的最小间隔为10秒，以避免电击对惊吓反应的影响（参见格里隆等, 2006).

这个泛化试验包括6次试验，每次持续2.5分钟。试验从走廊中间开始，然后参与者被被动引导穿过恐惧、安全环境或新办公室（通用环境），最后离开房间。参与者之间的上下文顺序是平衡的，因此每个上下文都可以作为第一个输入。每个房间都进了两次。这两盏灯在每个房间里展示了三次，这意味着在每种情况下都有六次CS+和六次CS-的展示。没有交付任何US。在每种情况下，在CS+和CS-期间分别发出五次惊吓刺激。当灯光关闭以测量环境条件作用时，每个房间都会出现五个额外的惊吓刺激。测试期间共交付了45个惊吓探头。

在习惯化阶段、习得阶段和泛化测试后，使用视觉类比量表（VAS）对灯光和办公室进行焦虑评级，范围从“0”（完全没有焦虑）到“100”（高度焦虑）。在习惯化阶段后，焦虑等级没有差异(第页s> 0.193）。此外，我们还收集了灯光和办公室的效价和唤醒程度以及参与者的应急等级。这些评级报告在补充材料（请参见补充表2).

生理记录和数据简化

通过左侧肌电图（EMG）测量惊吓反射的眼链成分眼轮匝肌肌肉，将一个5 mm Ag/AgCl电极置于左眼瞳孔下方，第二个电极横向放置～1 cm，并以1000 Hz的采样率在V-Amp 16（BrainProducts，德国慕尼黑）上连续记录。Startle数据首先使用28-Hz低截止滤波器和500-Hz高截止滤波器进行过滤。应用50 ms的移动平均值，然后校正肌电图信号。EMG水平的基线设置在惊吓刺激开始前50毫秒(格里隆等, 2006). 眨眼反射的峰值振幅被定义为相对于基线的惊吓刺激开始后20 ms至120 ms时间窗内的综合反应曲线的最大值。对惊吓刺激的反应是自动评分的，但编码是由一个对群体成员一无所知的评估员手动控制和修改的。排除了基线偏移过多或运动伪影过多的试验。每种情况下至少需要两次有效的惊吓才能纳入分析。平均而言，我们排除了5.6%的Val/Val惊吓反应和7.2%的Met-carriers组惊吓反应(t吨(68)=1.14,第页=0.257). 为了减少诱导间变异性，使用z（z）-分数和T分数转换(布卢门塔尔等, 2005)然后在采集阶段和泛化测试中分别对每个上下文（恐惧、安全和泛化上下文）中的每个条件（CS+和CS-）进行平均。此外，还评估了皮肤电导（有关方法和结果，请参见补充材料).

数据分析

线索和上下文条件数据分别在习得阶段和泛化测试中进行分析(Baas公司等, 2004). 使用重复测量方差分析对线索条件进行分析，包括受试者之间因素BDNF基因型（Val/Val，携带Met）和受试者内部因素线索（CS+和CS−）以及上下文（习得阶段：恐惧和安全；泛化测试：恐惧、安全和泛化）。背景条件化考虑了单独对背景的反应（即给定背景下CS陈述之间的反应），并使用ANOVA分析了受试者间因子BDNF基因型（Val/Val，Met携带）和受试者内因子背景（习得阶段：恐惧和安全；泛化测试：恐惧、安全和泛化）。

结果

获得线索的条件反应

开始

分析表明，语境的主要影响显著（F（1,68）=4.18，第页=0.045）和线索（F（1,68）=13.42，第页<0.001）和显著的线索×背景交互作用（F（1,68）=10.03，第页=0.002），但不影响BDNF基因型（所有第页s> 0.44）。显著的线索×情境交互表明，与CS−相比，CS+的惊吓反应显著增强，恐惧情境中的恐惧条件反射成功(t吨(69)=4.64,第页<0.001），但不适用于安全环境(t吨(69)=0.28,第页=0.780). 对CS+反应在情境中的进一步探索性分析证实，与安全情境相比，CS+在恐惧中的惊吓反应更高(t吨(69)=3.54,第页=0.001）（参见图1和补充表1).

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在采集过程中，对线索做出反应。黑色条表示恐惧中与美国相关刺激的惊吓幅度，而非安全背景（CS+），白色条表示非强化刺激的惊恐幅度（CS-）*第页<0.05.

焦虑评分

分析表明，语境的主要影响显著（F（1,68）=18.56，第页<0.001）和提示（F（1,68）=16.12，第页<0.001），以及显著的线索×背景交互作用（F（1,68）=22.57，第页<0.001），但不影响BDNF基因型（所有第页s> 0.32）。在恐惧情境中，CS+的焦虑评分高于CS-（25.60±27.16）与12.90±17.92;t吨(69)=4.82,第页<0.001），但不在安全范围内（12.43±17.64与10.07±16.09,t吨(69)=1.51,第页=0.136). 此外，正如探索性分析所分析的那样，CS+患者在恐惧中的焦虑评分高于安全情境中的焦虑评级(t吨(69)=5.06,第页<0.001）（参见补充表1基因型分离）。

获取过程中的语境识别

开始

仅对上下文（即给定上下文中的CS陈述之间）的惊吓反应进行分析，揭示了上下文的主要影响（F（1,68）=4.42，第页=0.039），但BDNF基因型无主要影响（F（1,68）=0.36，第页=0.550）表示与安全环境相比，恐惧中的整体惊吓反应增强。基于边际显著的Context×BDNF基因型相互作用（F（1,68）=3.65，第页=0.060），我们探索性地检查了BDNF基因型组内的背景效应。与安全情况相比，缬氨酸携带者的恐惧反应增强（F（1,34）=8.91，第页=0.005），但不在Met载体中（F（1,34）=0.02，第页=0.898). 我们在没有考虑样本中的九名吸烟者的情况下进行了相同的分析。我们发现语境（F（1,57）=4.64，第页=0.035）和显著交互Context×BDNF基因型（F（1,57）=4.48，第页=0.039).后hoc t吨-测试表明，Val多态性的纯合子显示了对安全背景下的恐惧的惊吓反应增强(t吨(28)=3.16,第页=0.004），但不包括Met载波(t吨(29)=0.03,第页=0.979). 这些结果可能暗示Met携带者的语境歧视有所恶化（参见表1和图2)即使这些结果应该在进一步的研究中得到证实。

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在习得和泛化测试中启动对上下文的反应。深灰色条表示恐惧情境中的惊吓幅度，浅灰色条表示安全情境中的震惊反应，带条纹的白色条表示没有提示时泛化情境中的惊讶反应。在习得过程中，只有Val/Val组表现出语境条件作用。

表1

基因型上下文的条件反应
 恐惧CXT
安全CXT
新型CXT
 有效/有效气象承运人有效/有效气象载波有效/有效气象载波
焦虑评分
 收购13.43 (20.75)14.43 (22.19)10.09 (16.89)10.71 (17.07)——
 一般化7.79 (12.14)7.14 (12.32)6.18 (11.81)8.00 (14.05)7.79 (12.50)7.86 (15.35)
       
启动振幅
 收购53.23 (4.29)52.42 (4.07)50.61 (3.49)52.30 (4.59)——
 一般化46.23 (3.23)46.38 (3.66)45.69 (3.02)45.40 (2.96)45.49 (2.70)46.05 (4.12)

注：焦虑等级和惊吓幅度的平均值（标准偏差）(T型分数）分别报告基因型组。在没有提示的情况下评估对上下文的条件反应。

焦虑评分

描述性地说，在习得阶段之后，参与者将恐惧情境评为比安全情境更容易引发焦虑，尽管情境的主要影响没有达到显著性（F（1,68）=3.77，第页=0.056）（参见表1). 无进一步影响(第页s> 0.84）。

泛化测试：线索恐惧反应的语境调节

开始

线索的启动幅度由背景和参与者的BDNF基因型调节（线索×背景×BDNF的基因型交互作用：F（2136）=4.14，第页=0.021; 看见图3). 背景条件下的后续方差分析显示：首先，对于恐惧背景，线索的显著主效应（F（1,68）=5.19，第页=0.026），与CS−相比，CS+的惊吓反应增加，但BDNF基因型（F（1,68）=0.08，第页=0.780），无Cue×BDNF基因型交互作用（F（1,68）=0.56，第页=0. 584). 其次，在安全方面，未发现显著影响（所有第页s> 0.16）。最后，对于新的上下文，Cue×BDNF基因型交互作用（F（1,68）=7.19，第页=0.009）表明，与CS−相比，Met-carrying组对CS+的惊吓反应显著增加(t吨(34)=2.67,第页=0.012），但不在Val组中(t吨(34)=1.22,第页=0.232）（参见图3和补充表1). 探索性的t吨-Met-carriers小组的测试表明，在恐惧环境中，CS+的惊吓反应增强(t吨(34)=3.40,第页=0.002），在新的上下文中(t吨(34)=2.64,第页=0.012）与安全上下文中的CS+相比。在三种情境中，对CS−的惊吓反应没有差异(第页s> 0.33）。在新环境下对惊吓反应与CS+的探索性比较证实，Met-carrying组的反应大于Val组(t吨(68)=2.34,第页=0.022). 因此，这些结果表明，线索条件作用仅在Met载体中推广到新的上下文中。

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在泛化测试中启动响应。黑色条表示对CS+的惊吓幅度，白色条表示对CS−的惊吓幅值，分别表示恐惧、安全和新环境。在新的语境中，只有Met-carrying组对CS+的惊吓幅度增强，表明线索条件下的恐惧泛化为新的语境*第页<0.05.

焦虑评分

方差分析表明线索的主效应显著（F（1,67）=14.14，第页<0.001）和显著的线索×背景交互作用（F（2134）=11.36，第页<0.001），但不影响BDNF基因型（所有第页s> 0.26）。后续行动t吨-测试表明，经过泛化测试后，在恐惧情境中，CS+仍然比CS-引起更高的焦虑（14.42±18.50与6.74±10.21,t吨(68)=4.50,第页<0.001）以及在安全情况下（10.22±15.68与7.90±12.11,t吨(68)=2.20,第页=0.031），但不适用于新环境（10.80±17.77与8.99±14.08,t吨(68)=1.69,第页=0.096). 其他探索性分析表明，在恐惧和新情境中，CS+的焦虑评分高于安全情境中的CS+评分（14.42±18.50与10.22±15.68,t吨(68)=2.88,第页=0.005和14.42±18.50与10.80±17.77,t吨(68)=3.12,第页分别=0.003）（参见补充表1基因型分离）。

泛化测试中的语境效应

仅针对上下文（即给定上下文中的CS陈述之间）评估的惊吓反应或焦虑评级没有发现显著结果（全部第页s> 0.25）（参见表1).

讨论

在这项研究中，使用虚拟现实创建情境（虚拟房间）和线索（房间内的灯光），建立了一种新的人类范式，检查线索恐惧在不同情境中的泛化。在采集阶段，对CS进行差分调节+与CS−是在恐惧背景下实施的，而同样的提示在安全背景下没有后果。在随后的泛化测试中，这两个线索都是在恐惧情境、安全情境和第三个新情境中提出的，没有任何美国陈述。

如以下发现所示，所开发的实验范式确实成功地发挥了作用：首先，与CS−相比，情境调制的差异线索条件作用（即对CS+的焦虑评级增强和惊吓反应增强）仅在恐惧中明显，而在安全情境中不明显。第二，与安全情境相比，我们观察到了习得过程中的情境效应，这表现在恐惧情境中焦虑等级的提高和惊吓反应的增强。重要的是，这些上下文影响是在只显示上下文而没有提示的情况下测量的。第三，在泛化测试中，我们观察到恐惧中的持续差异条件作用，但在安全环境中没有。最后，在新的语境中，我们发现与CS−相比，CS+对CS+的总体反应没有差异，从而证实了最近对人类的一项研究，该研究揭示了厌恶性线索条件作用不会推广到习得过程中没有出现的新语境(喷等, 2011). 我们的结论是，在人类中，线索恐惧反应可以在特定的习得环境中学习。

我们研究的主要目的是评估BDNF-Val66Met多态性对线索相关恐惧和安全（歧义）的情境依赖性学习的影响(布顿，2002年)以及将这种学习概括到一个新的环境中。首先，正如动物研究所预期的那样(陈等, 2006;线路接口单元等, 2004)，仅对语境的惊吓反应（即在缺乏线索的情况下）表明大都会参与者在习得过程中背景语境条件效应受损；他们的惊吓数据显示，在趋势层面上，他们无法将恐惧与安全背景区分开来。值得注意的是，美国的陈述是在CS+的抵消作用下进行的，尽管这是人类线索条件作用中的一个常见程序，但这可能在一定程度上导致了美国和语境之间的直接联系（背景条件作用）。考虑到焦虑症患者无法区分危险信号和安全信号(利塞克等, 2005)而且他们会更多地概括自己的恐惧反应(利塞克等, 2010)有人可能会推测，这种“直接”的美国上下文关联受BDNF Val66Met多态性的影响。然而，应该对更多参与者进行测试，以确认这一结果。

第二，也是最重要的一点，我们通过泛化测试发现，Met携带者而非Val/Val参与者将线索恐惧反应泛化到新的情境中；在新的背景下，只有Met携带者对CS+和CS-表现出更强的惊吓反应。这种效果仅限于小说背景。与恐惧情境中的CS−相比，Val/Val参与者和Met携带者对CS+的惊吓反应增强，而在安全情境中对CS+没有惊吓增强。这些影响不能用组间对新情境的不同反应来解释，因为在泛化测试中，组间对情境的反应没有差异。我们的结论是，在通过使线索恐惧信号在习得过程中依赖于上下文来建立条件反射的模糊性后，Val/Val参与者可能会将安全学习（在安全上下文中，CS+之后没有US）推广到新上下文，而Met携带者可能会推广恐惧学习（在恐惧上下文中，CS+之后有US）小说背景。在确定线索的上下文依赖性歧义后，泛化中的这种基本差异可能有助于焦虑障碍的发展，因为恐惧反应的泛化在焦虑障碍中很明显，例如惊恐障碍、广场恐惧症和创伤后应激障碍（参见Lissek，2012年). 同样，我们研究中的Met携带者在新环境中对CS+的反应与在恐惧环境中的反应相同。

我们认为，与Val/Val组相比，携带Met的组学习情境和条件恐惧之间的联系的能力较弱，因此提示恐惧对新情境的泛化能力更强。有人可能会争辩说，采集期间的安全期是灭绝阶段，因此，我们的结果可以用灭绝学习组之间的差异来解释，例如，Met携带者的灭绝学习不足。然而，所观察到的结果模式不能用采集阶段安全期内消退的差异来解释，原因如下：首先，采集阶段的反应清楚地表明，参与者学会了特别是在恐惧背景下害怕CS+。同时，在安全性方面，CS+和CS-之间没有发现差异。在早期的人类条件作用研究中也发现了类似的环境特异性效应(喷等, 2011)从而证实了这些发现的有效性。重要的是，我们没有发现基因型对这些结果的影响，因此我们没有提示提示条件作用或消退的缺陷。其次，Met载波中的消光缺陷应该导致在新环境下，以及在恐惧和安全环境下，在泛化测试期间，与CS−相比，CS+的响应出现差异。我们没有发现这种差异。进一步的研究应该集中于恐惧泛化在不同情境中的遗传调制的具体机制，以及这种泛化对焦虑障碍的影响。

我们发现BDNF-Val66Met多态性对恐惧背景下的厌恶线索学习没有影响，这一发现与两项动物研究一致(陈等, 2006;线路接口单元等, 2004)以及最近的一项人体研究(激流-罗达斯等, 2012). 相比之下，两项人类研究报告了BDNF-Val66Met多态性对线索条件作用的不同影响，这意味着Met携带者表现出条件作用受损(哈扎克等, 2009;朗斯多夫等, 2010). 在我们的研究中，从描述性的角度来看，与这些结果相反，恐惧情境中的CS+/CS−分化似乎增强了；然而，这种影响没有得到统计上的证实，因此不应加以解释。此外，范式的差异也可能解释结果的不一致性，尤其是线索条件作用。自从Lonsdorf等和哈扎克等研究实现了线索条件化范式，我们使用了线索跨文本恐惧泛化范式，建立了条件化的模糊性，结果无法直接比较，结果的差异可能是由于这种方法上的差异。与之前的研究相反，我们的恐惧条件反射范式要求对恐惧表达进行上下文区分，因此我们建议研究海马体依赖性学习。

有趣的是，BDNF-Val66Met多态性的调节作用仅在惊吓反应中明显，惊吓反应可以被视为恐惧的一种内隐测量(安德烈亚塔等, 2010)，但不适用于明确的自我报告数据。这种调节作用不能归因于参与者的焦虑水平，因为实验开始时，各组的焦虑水平相当。此外，我们发现各组之间的皮肤电导没有差异（参见补充材料). 这并不奇怪，因为之前的研究发现皮肤电导不受遗传倾向的影响(哈扎克等, 2009;朗斯多夫等, 2010). 然而，我们的研究结果再次证实了惊吓反应作为情绪处理的关键转化指标的力量。惊恐反应直接受到涉及杏仁核的情感网络的调节(冗长的等, 2000)与自我报告或皮肤电导数据相比，它更能反映恐惧回路的活动(哈姆和威克，2005年). 由于这些原因，以及评级数据更容易受到需求和社会影响，惊吓反应可能被视为恐惧和焦虑转化研究中最重要的衡量标准(戴维斯等, 2010).

根据之前的研究结果，背景恐惧学习是由海马体和杏仁核共同介导的。BDNF基因介导BDNF蛋白在中枢神经系统中的运输，并与海马LTP的维持有关(伊根等, 2003;科特等, 1995). LTP是突触可塑性的分子机制，因此也是学习和记忆的分子机制。发现海马BDNF信号减少与BDNF-Met基因型相关(陈等, 2006). 一种假设是，我们的BDNF-Val66Met对泛化的影响取决于海马体BDNF活性，因为海马体介导上下文学习。然而，最近的动物研究也证实了BDNF Val66Met多态性对内侧前额叶皮层神经活动的调节作用(灰熊等, 2011;帕特韦尔等, 2012)前额叶皮层主要参与情绪网络的控制和条件反射后杏仁核的活动(Klumpers公司等, 2010). 因此，必须进一步研究BDNF对恐惧泛化的调节，以揭示潜在的神经机制。本研究的一个局限性是，我们向美国展示了CS+的偏移量，并且在CS展示期间背景是可见的，因此参与者可能会将美国不仅与CS+联系起来，还与背景联系起来。进一步的实验应考虑在CS+期间呈现CS和/或在CS呈现期间淡出上下文。另一个限制是仅为给定条件选择至少三分之一的有效惊吓反应，即学习阶段六分之二的可能反应和泛化测试五分之二可能反应。然而，导致进一步排除的更严格标准将限制统计能力。对于未来的研究，我们建议增加每组参与者的数量，以便能够应用更严格的排除标准。此外，调查样本主要由平均年龄为24岁的学生组成，众所周知，BNDF活动取决于年龄(肯尼迪等, 2009). 因此，进一步的研究应该比较不同年龄组的人，以寻找BDNF在不同背景下对恐惧泛化的调节差异。此外，我们没有调查一组患有焦虑症的患者。因此，将我们的结果推断为焦虑障碍的发展或维持是推测性的，必须在比较健康参与者和特定焦虑障碍患者（例如广场恐惧症）的进一步研究中得到证实。

综上所述，这是第一项人类研究，揭示了BDNF-Val66Met多态性影响语境条件作用的证据，以及在建立语境依赖性歧义后，线索条件作用对新语境的泛化。Met携带者的恐惧泛化增强可能导致他们易患情绪障碍(戴维斯等, 2010). 进一步的研究可能会确定神经相关性(帕特韦尔等, 2012)，调查年龄和性别影响(浴室等, 2012)，还可能包括BDNF Val66Met多态性介导情绪障碍的发展、维持和治疗的表观遗传学方面(博尔等, 2011).

融资和披露

Paul Pauli和Andreas Mühlberger是一家商业公司的股东，该公司开发虚拟环境研究系统，用于心理学、精神病学和心理治疗领域的实证研究。安德烈亚斯·赖夫（Andreas Reif）已收到阿斯利康（Astra Zeneca）的研究资助，但与本论文主题无关。Jürgen Deckert是一名临床试验的研究人员，并在几家制药公司的赞助下举办了教育讲座，尽管与本主题无关。

致谢

我们衷心感谢Mathias Müller的技术支持；安娜·索菲亚·弗里奇帮助收集数据；Michael Sendtner和Robert Blum对这篇文章的早期版本发表了最有帮助的评论。这项工作是海克·埃瓦尔德论文的一部分。这项工作得到了德国研究基金会（DFG）的支持：DFG-RTG1253/1和合作研究中心“恐惧、焦虑、焦虑障碍”，SFB-TRR 58项目B1到PP和AM，Z2到JD、AR和PP。

脚注

补充信息附在神经精神病理学网站上的论文(http://www.nature.com/npp)

补充材料

补充信息

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