孤傲是一种遍及现象。若是在陌头问人们,“您们知道孤傲是一种什么样的感受吗?”可能 99% 甚至 100% 的人城市说,知道。
但再往下细究,当您感应孤傲时,您对社交的巴望是不是就像饥饿的人看到食物一样?能在您的大脑神经回路中检测并量化这种 “饥饿感” 吗?
现实上,我们对于孤傲的熟悉,既熟悉,又目生。它是一种神经学概念,貌似有理可循;但大师都不知道怎么来检测这种现象,并将之定位到特定的细胞上。
凯 · 泰伊(Kay Tye)是美国索尔克生物科学研究所(Salk Institute of Biological Sciences)的神经科学家,这恰是她的研究团队在做的工作。
近年来,大量科学文献认为孤傲与抑郁、焦炙、酗酒和药物滥用有关,甚至有越来越多的风行病学研究表白,孤傲会让您更轻易生病:它会促进持久释放荷尔蒙,从而按捺正常的免疫功能。孤傲引起的生化转变会加快癌症的扩散,加速心脏病和阿尔茨海默病的爆发,甚至直接耗尽我们继续活下去的意志。
若是可以检测和测量孤傲,我们就可以识别出那些有风险的人,并为新的干涉干与办法做好筹办。
很多人警告说,将来几个月,我们可能会看到新冠病毒对心理健康的影响广泛全球。精力病学家已经起头担忧,美国自杀率和药物过量不竭上升可能是由社交隔离以及焦炙和慢性压力造当作的。泰伊说道:“人人很快会意识到,社交隔离对其贰心理健康也有影响。我认为这对心理健康的影响长短常强烈和十分直接的。”
然而,量化甚至界说孤傲是一个很大的挑战。事实上,因为太具挑战性,神经学家们一向回避这个话题。
从素质上来说,孤傲是本家儿不雅的。一小我独处一天,恬静沉思的同时也能感应精神充沛;身处大城市的中间被一群人包抄,或者即使有亲友老友的陪同,也有可能会沉浸在心里孤傲的疾苦之中;与另一个城市的亲人打视频德律风,可能会感受联系更慎密了,也可能会感受比打德律风前还要孤傲。
这种对孤傲的熟悉是半斤八两恍惚的。直到 2016 年,泰伊颁发了第一篇有关孤傲的神经学道理的科研论文。在此之前,她在心理学文献中搜刮与这个本家儿题相关的其他论文时,发现包含 “细胞”“神经元” 或“大脑”等词的论文数目为零。
尽管持久以来,哲学、文学和艺术范畴一些佼佼者深陷孤傲中,但神经学家一向认为,孤傲如何在人脑中运作的问题,无法用数据驱动型尝试来解答。因为他们都没想清晰,如何量化这种体验?以及从大脑的哪个部门入手来找到这种本家儿不雅感触感染带来的转变?
索尔克生物科学研究所的神经科学家凯 · 泰伊—MIT TR
泰伊但愿经由过程成立一个全新的范畴来改变这一近况:该范畴旨在阐发和理解我们的感官知觉、过往履历、遗传本质和糊口状况是如何与外界情况相联系的,从而发生一种具体深奥无极量的生物状况,即孤傲。她想要确认这个看似不成言喻的履历在大脑中被激活时是什么样子的。
若是泰伊当作功了,这可能会催生一种新东西,用于识别和检测那些因孤傲而病情加重的人,同时有更好的方式应对这场由新冠病毒激发的告急公共卫生危机。
寻找孤傲神经元
泰伊的研究对象是啮齿类动物大脑中特定的神经元群,这些神经元似乎与社交互动需求有关。为了切确定位 “孤傲” 神经元,泰伊借助了她在斯坦福大学卡尔 · 戴瑟罗斯尝试室做博士后时开辟的一项手艺。
戴瑟罗斯是光遗传学的前驱,光遗传学是一项将基因工程的光敏卵白植入脑细胞的手艺;然后,研究人员只需经由过程光纤把光照在神经元上,就可以打开或封闭单个神经元。这项手艺需要标的目的大脑中打针卵白质,还需要将光纤穿过甚骨,直接植入大脑,因为侵入性太强,今朝不克不及用于人体,但研究人员可以在活动自如的啮齿动物体内调节神经元,然后不雅察它们的行为。
于是,泰伊起头在啮齿动物身上睁开研究。她发现,激活一个神经元,然后监测对该神经元发出的旌旗灯号做出反映的大脑其他部门,就可以追踪出协同工作、执行特定功能的细胞离散电路。泰伊细心追踪了杏仁核的外部联系,杏仁核是一组杏仁状的神经元,是啮齿动物和人类释放惊骇和焦炙的部位。她还正试图在大脑的神经回路中检测和量化孤傲感。
科学家们早就知道,刺激整个杏仁核会让动物因惊骇而蜷缩。可是,经由过程研究杏仁核表里部错综复杂的联系,泰伊证实了大脑的 “惊骇回路” 传递的感官刺激千差万别,比之前认为的更细微。事实上,勇气也是以获得了调节。
2012 年,泰伊在麻省理工学院的皮考尔进修与记忆研究所(Picower Institute for Learning and Memory)成立了本身的尝试室,那时她正在研究杏仁核与前额皮层(被称为大脑执行机构)以及海马体(负责情景记忆)之间的神经毗连。其方针是构建大脑回路路线图,这是我们理解宿世界,让我们的即时体验变得有意义,并对分歧环境做出反映的手段。
DRN 神经元显示在多巴胺系统和下流回路中。—MIT TR
泰伊起头研究孤傲,多半是出于偶尔。在物色新的博士后的过程中,泰伊偶尔发现了吉莉安 · 马修斯(Gillian Matthews)的当作果。她是伦敦帝国理工学院的一名研究生,在一次尝试中,她把老鼠分隔研究时有了一项不测发现:隔离似乎改变了一种叫做 DRN 神经元的脑细胞,从而猜测这种脑细胞可能与孤傲感有关。
泰伊立马看到了这种可能性,社交隔离的迹象可以追溯到大脑的某个特定部位。她回忆道:“天哪——这太不成思议了!”尽管做过良多神经元研究,但泰伊以前从未碰到过与社交隔离有关的神经元研究。
泰伊意识到,若是她和马修斯能构建一个孤傲感的回路图,她们就能在尝试室里精确回覆她想摸索的那些问题:大脑是如何付与孤傲意义的?换句话说,独来独往的客不雅体验是如何以及何时酿成感应孤傲的本家儿不雅体验的?第一步是要弄清晰 DRN 神经元在这种心理状况中阐扬的感化。
泰伊和马修斯注重到的第一件事就是,当她们刺激这些神经元时,这些老鼠想要与其他老鼠有社交互动的可能性要更大。她们在后面一个尝试中发现,老鼠在有选择余地的环境下,会本家儿动避开笼子那一块,因为一进入笼子就会激活 DRN 神经元。这表白,它们巴望社交互动更多是出于避免疾苦的设法,而不是为了获得欢愉——一种近似于孤傲 “厌恶” 的体验。
在后续尝试中,研究人员将一些老鼠零丁囚禁 24 小时,然后再把它们放回群体中。正如所预料的那样,这些老鼠会找其他同类,并且花了良多时候与其他老鼠互动,就仿佛它们之前感应很“孤傲”。然后,泰伊和马修斯又把之前那些老鼠隔分开来,等它们零丁糊口一段时候后,操纵光遗传学方式让它们的 DRN 神经元恬静下来。这一次,这些老鼠不再想要社交,就仿佛它们的大脑并没有感知到社交隔离一样。
科学家们早就知道,大脑里有一种近似于汽车燃油表的生物系统——一种复杂的稳态系统,可以让灰质追踪我们的根基心理需求状况,如食物、水和睡眠。该系统是为了让我们做出旨在维持或恢复天然均衡状况的行为。
泰伊和马修斯似乎找到了一种近似于调节啮齿动物根基社交需求的稳态调节器,是以,下一个问题就是:这些发现对人们意味着什么?
巴望微笑
为了回覆这个问题,泰伊与丽贝卡 ? 萨克斯(Rebecca Saxe)尝试室的研究人员睁开合作。萨克斯是麻省理工学院的认知神经学传授,专攻人类社会认知和感情研究。
人体尝试的设计要坚苦得多,因为不克不及选用光遗传学所需的脑外科手术。可是,可以让孤傲的人看到友善的人供给社交暗示(好比微笑)的照片,然后用磁共振功能当作像监测和记实流标的目的大脑分歧部位的血量转变。并且,因为之前的尝试,科学家们很是清晰要不雅察大脑中的哪个区域——近似于马修斯和泰伊在老鼠身上研究的那个区域。
客岁,一向在萨克斯尝试室监视这项研究的博士后利维娅 ? 托莫娃(Livia Tomova)招募了 40 名自愿者,这些自愿者自认为拥有复杂的社交收集,很少感应孤傲。托莫娃把尝试对象关在尝试室的一个房间里,在 10 小时内禁止他们和人接触。为了形当作对比,托莫娃要求这些自愿者再加入一个 10 小时的尝试,有大量社交,但没有食物。
托莫娃利用磁共振功能当作像扫描仪来测量禁食和隔离一段时候后,大脑对食物和社交互动的反映。下图的扫描显示了与奖励相关的中脑活动。—MIT TR
尝试竣事时,研究对象需要爬进磁共振功能当作像扫描仪,不雅看分歧的图像:一些是供给非说话社交提醒的图片,另一些是食物的图片。
与泰伊和马修斯分歧,托莫娃无法定标的目的追踪单个神经元,但她可以在扫描的更大规模内追踪血流量的转变,即体素;每个别素可以显示出数千个神经元离散群体的活动转变。托莫娃重点研究了中脑的一些区域,众所周知,这些区域富含与生当作和加工神经递质多巴胺有关的神经元。
其他尝试已经证实,大脑中的这些区域与 “想要” 或“巴望”某种工具的感受有关。当一小我在饥饿时看到食物的图像,或者上瘾时看到与毒品相关的图像,这些区域就会发光。那么,给孤傲的人看微笑的图片,也会发生同样的现象吗?
谜底很较着:在履历社交隔离后,尝试对象看到有社交提醒的图片时,他们的大脑扫描显示,中脑要活跃得多。当尝试对象感应饥饿但没有被社交隔离时,他们对食物图像的反映同样也很强烈,但对社交提醒的图片则反映不大。
托莫娃说:“无论是出于对社交的巴望,仍是对食物等其他事物的巴望,表示出来的体例都很是相似。”
大风行病尝试
领会大脑是如何发生社交需求的,可能会帮忙我们加倍深切领会社交隔离在某些疾病中饰演的脚色。
例如,客不雅测量大脑中的孤傲感,而不是扣问人们的感触感染,就可以说明抑郁症和孤傲之间的关系。哪个才是因——是抑郁导致孤傲,仍是孤傲导致抑郁?在恰当的机会进行社会干涉干与是否有助于治疗抑郁?
深切研究大脑中的孤傲回路,可能也会为研究上瘾供给一些线索,而孤立的动物更轻易上瘾。这一迹象期近将发育的动物身上表示尤为较着,它们似乎近年龄更大或更小的动物更轻易受到社交隔离的影响。16—24 岁的人最轻易感应孤傲,这也是很多心理健康障碍起头闪现的春秋。这两者之间有联系吗?
可是,当前最较着的需要可能是应对新冠病毒大风行造当作的社交隔离。一些收集调查陈述称,自豪风行病起头以来,从整体来说,孤傲人数并没有增添,但那些最轻易呈现心理健康问题的人呢?他们被隔离时,哪种水平的隔离会起头危及他们的心理和心理健康呢?可以采纳什么样的干涉干与办法来庇护他们免受这种风险呢?一旦可以测量孤傲,就可以弄清晰这些问题,从而设计更有针对性的干涉干与办法。
托莫瓦和泰伊在她们 2020 年 3 月底颁发的论文预印本中写道:“将来研究的一个关头问题是,多大水平以及哪些积极的社交互动足以知足这种根基需求,从而消弭神经巴望反映。”她们提出,大风行病“强调深切领会人类社会需乞降组成社会念头根本的神经机制的需要性。今朝的研究标的目的这个偏向迈出了第一步。”
用通俗易懂的科学说话来说,这标记着一个全新研究范畴的降生——不是您经常能看到的,更不消说介入此中。
这让泰伊很兴奋,因为这些都是研究者在心理学中听过一百万次的概念,但倒是第一次找到可以毗连到这个系统的脑细胞。一旦您找到了一个细胞,您就可以标的目的后追踪,标的目的前追踪;您可以弄清晰哪个是上活动神经元,上活动神经元在做什么,发送了什么信息。泰伊说,“此刻可以找到整个神经回路,知道从哪里起头。”
作者:DeepTech|封面:Marina Muun
编译:李容
原文:https://www.technologyreview.com/2020/09/04/1008008/neuroscience-loneliness-pandemic-covid-neurons-brain/







