Science：大脑利用身体信号来调节恐惧

恐惧是生存所必需的，但必须加以妥善管理，避免诸如恐慌症发作或过度冒险等有害行为。科学家已经在小鼠身上证明，大脑依靠身体的反馈来调节恐惧。大脑岛叶皮层对危险信号的刺激反应强烈。然而，当身体因恐惧而冻结时，心跳减慢，导致岛叶皮质活动减弱。处理这些相反的信号有助于岛叶皮层保持恐惧的平衡。因此，身体的反应被积极地用来调节情绪，而不仅仅是被动的情绪反应。

　　

我们通常认为恐惧是极其不愉快的。然而，这种情绪有一个至关重要的功能:它阻止我们从事过于冒险的行为。然而，这只有在恐惧保持在一个健康的范围内才有效。过于强烈的恐惧会严重损害我们的日常生活，比如焦虑症或恐慌症发作。那么，怎样才能保持恐惧的平衡呢?显然，身体信号可能起着关键作用，因为恐惧会使我们的身体发生明显的变化:心跳加快或呼吸变浅。然而，大脑究竟如何处理这些信息，最终调节恐惧等情绪，在很大程度上仍是未知的。

Nadine Gogolla研究小组的科学家们现在已经获得了重要的新见解，即身体和大脑的相互作用对情绪调节的影响。他们关注的是岛叶皮层，这是一个同时处理积极和消极情绪的大脑区域。此外，它还从身体接收信息，例如从心脏或肺。研究人员对小鼠播放一种音调，并将其与令人不快的刺激结合起来。一段时间后，小鼠开始害怕这种声音，这种声音是通过“冻结”来表达的，这是人类和许多其他物种共有的一种典型的恐惧行为。当音调不再与不愉快的刺激配对时，小鼠逐渐学会不再害怕它。

岛叶皮层保持恐惧的平衡

为了研究岛叶皮层在恐惧调节中的作用，科学家们在“恐惧遗忘”过程中使岛叶皮层失活。该研究的第一作者亚历山德拉·克莱因(Alexandra Klein)说:“这个结果让我们非常惊讶。”“我们观察到小鼠的行为有很大的不同，这取决于它们开始时的恐惧程度。与岛叶皮层活动正常的小鼠相比，极度恐惧的小鼠忘记恐惧的速度更慢，而不太害怕的小鼠忘记恐惧的速度更快。”结果表明，岛叶皮层将恐惧水平保持在一定的范围内。在极度恐惧的动物中，它有助于遗忘恐惧记忆，而在不那么恐惧的小鼠中，它有助于维持恐惧记忆。

为了了解更多的潜在过程，研究人员检查了不同恐惧程度小鼠的岛叶皮层活动。在不那么害怕的小鼠中，当它们接触到唤起恐惧的音调时，岛叶皮层的活动就会增加。相反，恐惧的动物在听到音调时，岛叶皮层活动减少。引人注目的是，亚历山德拉·克莱因观察到，一旦小鼠表现出恐惧引起的冻结行为，它的心率就会下降——岛叶皮层的活动也会下降。恐惧的小鼠在听到音调时，一动不动的次数和时间都大大增加，这可以解释观察到的它们的岛叶皮层的失活现象。

来自身体的反馈

为了测试心率和岛叶皮层活动之间的联系，科学家们通过迷走神经干扰了身体和大脑之间的信息流。有趣的是，当心脏和大脑之间的交换中断时，岛叶皮层的活动保持稳定，并没有在冻结期间减少。因此，这项研究表明，岛叶皮层需要来自身体的反馈，以将恐惧维持在适当的水平。此外，它还提供了证据，证明在冷冻期间发生的身体变化是情绪调节的重要组成部分，冷冻远远不止是一种被动的情绪反应。

由于人类岛叶皮层的功能障碍与各种类型的焦虑症有关，这项研究为我们提供了令人兴奋的新视角。我们能否利用行为及其身体反馈来积极地调节情绪?“很长一段时间以来，神经科学忽视了一个事实，那就是大脑并不是独立工作的。身体在情绪调节中也起着至关重要的作用。我们的研究表明，在试图理解情绪是如何被调节的时候，我们应该考虑身体信号的重要性，”亚历山德拉·克莱因说。

Journal Reference:

1. Alexandra S. Klein, Nate Dolensek, Caroline Weiand, Nadine Gogolla. Fear balance is maintained by bodily feedback to the insular cortex in mice. Science, 2021; 374 (6570): 1010 DOI: 10.1126/science.abj8817