一旦成年實驗小鼠學會將特定的刺激（聲音、閃光）與電擊的痛苦聯絡起來，它們就不容易忘記它，即使研究人員停止電擊也是如此。但12月23日出版的《科學》雜誌上的一項新研究表明，抗抑鬱藥百憂解（氟西汀）賦予小鼠年輕大腦的可塑性，使它們能夠學會曾經具有威脅性的刺激現在是無害的。這項研究可能有助於解釋為什麼藥物治療和抗抑鬱藥的結合比單獨使用藥物或單獨治療更有效地治療抑鬱症、焦慮症和創傷後應激障礙（PTSD）。抗抑鬱藥可能會在治療期間啟動成年大腦，重新連線錯誤的迴路。
妮娜·卡爾波娃、埃羅·卡斯特倫及其在赫爾辛基大學神經科學中心的同事們在小鼠身上創造並消除了恐懼行為。首先，卡斯特倫將小鼠放入籠子中，並在電擊它們的腳之前反覆播放一個音調。很快，這些動物一聽到這個音調就嚇得僵住了，這時卡斯特倫對它們進行了“消退訓練”。他將小鼠轉移到另一個籠子中，並再次播放相同的音調。這次沒有電擊。
研究人員此前已經表明，三週齡以下的幼鼠很快就會了解到音調不再是危險的先兆，並停止因恐懼而僵住。但成年小鼠則更難放鬆。即使成年小鼠在消退訓練期間變得不那麼恐懼，它們的放鬆也不是永久的——一週後，音調又會使它們變成雕像。
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在卡斯特倫的研究中，接受氟西汀治療並進行消退訓練的成年小鼠的行為很像幼鼠——它們比未服用該藥物的小鼠更快地消除了恐懼，而且它們的焦慮也沒有復發。相比之下，服用氟西汀但從未進行消退訓練的小鼠仍然焦慮。
卡斯特倫將這些發現與以下共識進行了類比，即抗抑鬱藥與治療相結合幾乎總是比單獨使用抗抑鬱藥或單獨治療更有效。科學家們知道大多數抗抑鬱藥在分子水平上所起的作用——例如，它們會改變神經元之間間隙中神經遞質的含量——但這些變化如何治療抑鬱症仍然是一個懸而未決的問題。研究尚未支援抗抑鬱藥僅僅透過糾正大腦中的化學失衡來治療抑鬱症的觀點。最近，研究人員假設抑鬱症會殺死神經元，而像百憂解這樣的抗抑鬱藥會促進大腦中新的神經生長。卡斯特倫的研究表明，百憂解使大腦的某些區域恢復到一種不成熟的狀態，在這種狀態下，神經元彼此之間建立或斷開的連線比成年大腦通常情況下的連線更多。換句話說，百憂解增強了大腦的可塑性。
卡斯特倫在接受氟西汀和未接受氟西汀的小鼠的大腦中尋找了可塑性的特徵性電學和分子學跡象。具體來說，卡斯特倫在杏仁核中尋找負責恐懼反應的神經迴路。他發現氟西汀增加了與年輕神經元相關的細胞粘附分子的水平，並降低了與成年神經元相關的轉運蛋白的水平。他還發現，來自學會放鬆的小鼠大腦的神經元膜電位變化更大。這些神經元也更擅長透過一種稱為長時程增強效應的過程同步它們的交流，這對學習和記憶至關重要。
卡斯特倫說：“我們知道，抗抑鬱治療和認知行為療法的結合比單獨使用這兩種治療方法中的任何一種都效果更好，但神經生物學基礎尚不清楚。” “我們展示了一種可能的機制是將網路帶入更不成熟和可塑的狀態。”