你正在一个安静的郊区街道上夜间驾驶，收音机里播放着范·莫里森的《棕色眼睛的女孩》。当你穿过一个十字路口时，你的余光瞥见车右侧一道车头灯闪过。在听到金属摩擦声响起的瞬间，你的身体紧绷，血液涌向四肢，肾上腺素飙升，时间也仿佛慢了下来。撞击发生时，你发现自己注意到了超现实的细节——一个受惊行人鲜亮的橙色夹克，路边一棵山茱萸树低垂的枝条。在似乎长达10分钟的瞬间之后，你的车猛地停靠在路边。
一辆车与另一辆车相撞的物理事件已经结束，但其情感影响仍在持续。体内释放的肾上腺素和其他应激激素让你处于一种近乎超人的警觉状态；你感到前所未有的清醒。你可以像重播事件的DVD一样回顾撞车的所有细节，所有细节都保存得完美无缺。数周之内，即使记忆逐渐模糊，细节仍会困扰你。驶过十字路口会让你畏缩，预料着另一次撞车；车头灯的闪光会让你的胃部收紧。数月之内，夜间驾驶似乎比白天驾驶危险得多。甚至一年之后，看到垂下的山茱萸花都会引发一种恐惧感。听到《棕色眼睛的女孩》会以惊人的清晰度将整个过程带回意识中。
任何经历过创伤事件的人都会立即认出这个场景——恐惧的突然身体反应及其在记忆中常常令人衰弱的持续存在。恐惧的感觉，像所有情绪一样，是身体和心灵所经历的。很少有记忆像那些我们面临直接威胁的记忆一样容易被触发，也一样难以摆脱。对于经历过严重创伤的人，包括退伍军人和性侵幸存者，恐惧的记忆有时会在塑造个性方面发挥主导作用，这种情况我们现在称之为创伤后应激障碍。
解开大脑如何体验恐惧的奥秘——这也许是所有情绪中最原始、最持久的一种——结果证明是近期神经科学史上最有趣、最具启发性的探索之一。我们了解到恐惧会捉弄我们的记忆和对现实的感知；我们也了解到大脑中的恐惧系统有其自身的感知通道和专门的回路来储存创伤记忆。随着科学家们绘制出恐惧在大脑中的路径，他们开始探索如何减轻它对心灵的控制，以防止那次车祸在数月后仍然阻止我们上路。
我们直觉上会觉得，我们会清晰地记住像车祸这样可怕事件的细节。但这里有一个问题，答案令人惊讶：如果我们没有长期记忆，我们还会记住我们的恐惧吗？
瑞士心理学家爱德华·克拉帕雷德（Édouard Claparède）近100年前进行的一项实验提供了一个线索：克拉帕雷德当时正在治疗一名患有严重失忆症的女性，她无法形成新的记忆。她的大脑遭受了局部损伤，这保留了她的基本机械和推理能力，以及她大部分较旧的记忆。但除了几分钟的持续时间之外，近期的过去对她来说都消失了——这种情况在电影《记忆碎片》中得到了精彩的捕捉，片中一名患有类似记忆丧失症的男子通过在拍立得照片背面疯狂写下新信息来解决一个谜团，以免他的记忆完全消失。
如果克拉帕雷德的病人状况没有那么悲惨，她看起来会像一个滑稽剧中的人物。每天医生都会和她打招呼，并进行一系列介绍。如果他离开15分钟，她就会忘记他是谁。他们会重新开始介绍。有一天，克拉帕雷德决定改变一下例行程序。他像往常一样向这位女士介绍自己，但在他第一次伸手与她握手时，他在手掌中藏了一枚针。
这并不友好，但克拉帕雷德有所发现。第二天他到达时，他的病人像往常一样用空白的问候迎接他——对昨天的针刺毫无记忆，对昨天的一切都毫无记忆——直到克拉帕雷德伸出手。在无法解释原因的情况下，这位女士拒绝握手。她无法形成新的记忆，但她却记住了什么——一种潜意识的危险感，一种对过去创伤的记忆。她完全无法认出她几个月来每天都遇到的面孔和声音。但不知何故，在她的脑海深处，她记住了威胁。
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大约25年前，纽约康奈尔大学威尔医学院的一位名叫约瑟夫·勒杜（Joseph LeDoux）的年轻博士后学生正在寻找一个研究重点。认知科学，以计算机建模为重点，是当时炙手可热的新领域。但勒杜对情感感兴趣，他回忆道，坐在纽约大学的办公室里，他现在是神经科学教授，说：“当时这方面研究不多。”“所以我到处阅读，偶然发现了恐惧条件反射的研究。” 克拉帕雷德的针刺实验恰好是经典恐惧条件反射行为主义实验的一个有点邪恶的变体：将一只老鼠放入笼中，播放一个音调，同时给动物施加电击。在几轮音调和电击之后，即使没有电击，老鼠也开始害怕音调。这种恐惧反应——因为老鼠会原地不动而引人注目——已经在鸽子、兔子、狒狒和人类等多种物种中观察到。这被称为条件反射。老鼠对电击有一种无条件的先天恐惧，但如果两者联系在一起，它可以通过条件反射对音调感到恐惧。在克拉帕雷德的实验中，针是电击。他伸出的手是音调。在仅一次暴露于电击和音调之后，这位失忆症患者对与医生握手产生了条件反射的恐惧反应。
条件性恐惧很简单：果蝇、海蜗牛甚至蜥蜴都可以被训练，对威胁性刺激做出防御行为，就像音调和电击实验一样。事实证明，条件性恐惧是自然选择偶然发现的最基本技术之一，可以提高生物在不可预测环境中的生存几率。但直到几十年前，我们几乎不知道这种学习是如何发生的。动物界条件性恐惧的普遍性，加上失忆症患者记住潜在威胁的能力，清楚地表明，学会恐惧涉及的机制与，比如说，学习骑自行车或记住所有50个州的首都的机制不同。但机制是什么？这就是勒杜着手确定的。关于恐惧反应如何产生的研究几乎没有。“事实上，”勒杜笑着说，“我在20世纪80年代初关于这个主题的第一个拨款申请被拒绝了”，因为审查他申请的科学家们认为科学地研究情感是不可能的。
勒杜还是坚持了下来。“我从外部开始，”他说。“我有了产生恐惧反应的声音。我想知道：这个声音是如何穿过大脑并产生反应的？” 像先进成像技术出现之前的大多数大脑研究人员一样，勒杜的方法是外科减法。取一只健康的老鼠，开始提取它大脑的特定部分。如果你移除一个区域，老鼠仍然可以学会将音调与电击联系起来，那么你移除的区域就与恐惧条件反射无关。但如果老鼠停止学习，你就知道你找到了相关的东西。
“因为哺乳动物的听觉通路已经相当清楚，我可以用它作为起点。我从听觉通路的顶部开始，也就是听觉皮层。我把那部分切除了，动物学得很好。然后我往下走一个站，到听觉丘脑，把那部分切除了，它们就完全学不会了。所以这意味着声音必须通过系统到达丘脑的水平，但没有通过皮层。那么它去了哪里呢？”这个问题令人困惑，因为传统上对大脑活动的理解强调皮层在大多数其他区域之上的作用。皮层是感官信息——在这种情况下是音调的声音——与其他从大脑其他部分传输过来的感官数据一起，整合到意识中。听觉丘脑被认为只是从耳朵到主要目的地，即听觉皮层的一个中继站。所以勒杜的结果有些奇怪地颠倒了。你可以完全消除主要目的地而不影响学习，但如果你移除了中继站，学习就停止了。
勒杜的假设是，除了与皮层相连之外，听觉丘脑还与大脑的另一部分相连。通过使用示踪染料追踪从听觉丘脑发出的通路，勒杜发现了一个与杏仁体（前脑中一个杏仁状区域，长期以来与情绪状态相关）的连接。当他移除杏仁体时，老鼠无法学习。查阅文献后，他发现早期的实验表明，杏仁体中一个被称为中央核的关键部分包含与控制恐惧反应中自主功能（如呼吸加速和心率）的关键脑干区域的连接。“我一开始并不是在寻找杏仁体，”勒杜说。“是研究引导我找到了它。”
浮现出的关键洞察是，危险的体验在大脑中遵循两条路径：一条是意识的、理性的，另一条是无意识的、先天的。这两条路径很快被命名为“高速公路”和“低速公路”。假设你正在森林里散步，眼角瞥见左侧有一个蠕动的形状，伴随着沙沙作响的声音。在你甚至还没来得及说出“蛇”这个词之前，你的身体已经僵住不动；你的心率加速；你手掌上的汗腺扩张。在你的大脑中，信息流大致是这样的：你的眼睛和耳朵将基本的感官信息传输到听觉和视觉丘脑，然后信息沿着两条路径传输。
一股数据流流向大脑皮层，在那里，它将与其他的实时感官数据，以及更复杂的联想（比如“响尾蛇”这个词，或者你童年养过蟒蛇的记忆，或者《夺宝奇兵》中蛇的场景）整合在一起。与此同时，蠕动的信息也——以不那么丰富的细节——传输到杏仁体本身，杏仁体向脑干发出警报，提醒身体附近存在潜在威胁。
这两条路径之间的关键区别在于数据传输时间。通过高速公路确定蛇的存在并形成反应可能需要几秒钟，但低速公路能在几分之一秒内让身体进入冻结反应。你不需要学习其中复杂的身体协调，就像你学习一个复杂的瑜伽姿势一样。你的身体无需任何训练就知道如何执行冻结反应。事实上，它对这种反应如此熟悉，以至于几乎不可能阻止它的发生。
作为一种生存机制，LeDoux的“低速公路”理论完美地解释了问题。但其他问题依然存在：杏仁核最初是如何知道害怕蛇的呢？如果Claparède的病人缺乏记忆，她又是如何学会恐惧的呢？
我们习惯于将某人描述为记忆力好或记忆力差，就好像记忆是一种涵盖存储和回忆信息整个范围的单一属性。我们现在知道，大脑的记忆系统远比这多样化。有专门用于显性或陈述性记忆的系统，比如你童年对那只宠物蟒蛇的记忆，以及专门用于通常涉及身体运动的程序性记忆的系统，比如学习如何骑自行车。然后还有情绪记忆。如果你使用现代功能性核磁共振扫描仪观察某人的大脑活动，你会看到不同的图像，这取决于受试者正在唤起哪种记忆。
在普通的恐惧条件反射案例中——比如在草地里遇到那条蛇——陈述性记忆会或多或少地与情绪记忆同时发生。你会感到冻结反应启动，片刻之后你会想起《夺宝奇兵》中那个场景。后者感觉像我们传统意义上的记忆；过去经历的心理图像进入意识，就好像你在翻阅一本相册的页面。而转变为冻结反应在传统意义上并不像记忆，但从所有意图和目的来看，它就是一种记忆。它是从过去经验中回忆出来的信息，改变了你的精神状态。转变为冻结反应发生得太快，无法成为一种有意识的、故意的记忆，但它仍然是一种记忆形式。
在脑部解剖学上，印第安纳琼斯在蛇坑中的陈述性记忆是由海马体记录下来的，海马体是一个位于杏仁体旁边的长而弯曲的脊状结构。另一方面，对威胁的情绪记忆则由杏仁体本身介导。这解释了那次针刺事件的谜团：克拉帕雷德的病人缺乏形成陈述性记忆的能力，但她有一个功能正常的杏仁体，使记忆得以存活，尽管是无意识的。如果你过去曾遇到过蛇并感到主动威胁，那段记忆的痕迹将由杏仁体和海马体储存。一些脑科学家认为，我们的恐惧系统准备好学习那些在现代大脑进化数百万年过程中一直是生存主要障碍的威胁——蛇、蜘蛛或高处——这解释了为什么更容易对蛇产生恐惧症，而不是对统计上更有可能致命的威胁，比如电力。
一些科学家认为杏仁体并没有自己独立的储存情绪记忆的系统，而是将其他大脑系统创造的记忆标记为具有某种情绪意义。2001年，加州大学欧文分校的詹姆斯·麦克高（James McGaugh）对经典的恐惧条件反射实验进行了一次意味深长的变体。他将一只老鼠置于传统电击环境中，如果动物迈出一步就会受到电击。在施加电击后，麦克高向动物的大脑皮层注射了环磷酸腺苷（一种增强神经元突触的细胞信使，从而增强记忆）。两天后，对老鼠进行测试，看它们的条件反射效果如何；接受注射的老鼠对电击的记忆力得到了增强。
“所以我们知道，在这种情况下，皮层参与了基于恐惧的记忆，”麦克高说。“现在，如果我们切除杏仁核，皮层刺激就没有任何作用。换句话说，皮层要发挥作用，你必须有一个正常工作的杏仁核。”
麦克高总结道：“这个实验告诉我，恐惧并非在杏仁核中习得。杏仁核的投射连接到储存信息的脑区，它们在说：‘你知道你正在储存的这个记忆吗？好吧，它原来非常重要，所以请把它加强一点。’它为我们的生活提供了选择性。你不需要知道三周前把车停在哪里，除非那天车被闯入了。”你可以把它想象成大脑的加粗强调方式。
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情绪记忆的麻烦在于它们可能非常难以消除。大脑似乎被设计成阻止有意识地压制恐惧反应。尽管从杏仁体到新皮层有广泛的神经网络通路，但反向运行的通路却很稀疏。我们的大脑似乎被设计成允许恐惧系统在威胁情境中掌控局面，并阻止我们的意识占据主导地位。
这在捕食者丰富的环境中可能是一种最佳设计，生存是分秒必争的问题，但对于压力源可能是工作绩效评估的现代环境来说，这并不是一个好的适应。杏仁体可能通过保留那次夜间车祸的记忆来维护你的最佳利益，但如果结果是晚上无法开车，那么恐惧回路就走得太远了。由于“低速公路”记忆如此顽固，神经科学现在正在努力解决的一个问题是如何在这些记忆伤害生物体时制服杏仁体。
作为一名在曼哈顿市中心工作的纽约人，勒杜自2001年9月11日以来一直在思考这些问题。许多当地居民在那天经历了条件性恐惧反应，使得他们很难在高楼里工作或访问市中心。勒杜怀疑这些创伤记忆会留在纽约人的大脑中。治疗的可能性与其说是消除记忆，不如说是重新训练杏仁体在这些记忆被触发时做出不同的反应。
“对比在于，”勒杜坐在华盛顿广场公园上方他的大学办公室里，不远处就是世贸中心遗址，“是采取行动，还是陷于恐惧，一动不动，走向绝望，无法掌控自己的生活。有一个有趣的实验与此类似：你有一只老鼠进入一个房间。音调响起，它受到电击，然后因恐惧而僵住。第二天它进入B房间，音调响起，它也僵住。但如果它迈出一步，音调就停止了。最终它学会了必须爬过房间才能完全消除音调。因此，通过采取行动，它能够阻止恐惧在它的生活中存在。”
“为了让老鼠做到这一点，”勒杜继续说道，站起来在一块凌乱的白板上勾勒出他的想法，“它必须在杏仁核中拨动一个开关。通常，恐惧反应从外侧核传到中央核，然后离开杏仁核。为了让老鼠迈出一步，刺激必须不去中央核，而是去基底核，然后传到参与主动行为的大脑部分。”换句话说，杏仁核想将记忆与僵硬反应联系起来，但它可以被训练成与不那么使人衰弱的东西联系起来。当你听到头顶飞机轰鸣时，你可以僵硬，或者你可以迈出一步。每一步你都在重新引导恐惧通过杏仁核的路径。
我们对恐惧的新理解也带来了治疗创伤后应激障碍的巧妙药物方法。麦克高谈到了两项最近的研究，这些研究是基于麦克高自己的研究，涉及给最近遭受创伤事件的人服用β受体阻滞剂：“假设你经历了一次创伤。第二天，无论你愿不愿意，那次经历的记忆都会浮现在你的脑海中。当那段记忆浮现时，你将再次经历你最初的全部自主反应。它会再次出现。所以，不仅你记得自己被抢劫了，而且当记忆发生时，你也会因此感到非常情绪激动。”这种情绪激动再次触发了记忆增强循环，使创伤记忆变得更强，就像一个旋转的轮胎在每次踩油门时都会加深它所陷入的泥坑一样。通过阻止自主反应，β受体阻滞剂可以防止记忆在大脑中形成更深的痕迹，从而减轻创伤后应激症状，“我认为这是一个非常有趣的发展，”麦克高爽朗地笑着说，“我花了四十五年研究老鼠，结果却发现了一些有用的东西！”
因为恐惧反应在生死攸关的斗争中扮演着直接角色，所以大脑中包含专门用于其常规运作的复杂机制也就不足为奇了。杏仁体的基本结构在如此多的物种中重现，证明了其进化的重要性：自然选择通常不会改变已被证明对基本生存至关重要的组件。当然，在捕食者几乎不存在的世界中，“低速通路”的持续存在可能不再具有适应性，但这是人类文化的权衡。进化使我们的大脑如此智能，以至于我们最终创造了使我们某些心理资源过时的环境。无论新皮层变得多么精于算计和博学，它都无法简单地关闭杏仁体。从这个意义上说，你可以将这些不同脑区之间的冲突视为弗洛伊德关于人类文明的超我和原始本我之间冲突的重演。
这个系统以其复杂的本能和学习混合方式进化而来，具有极大的优雅。像所有情绪一样，恐惧回路引导有机体走向理想状态——远离捕食者或其他威胁——而无需预先了解有机体实际将居住的世界。我们不是情绪的奴隶，但情绪也并非任我们摆布。它们驱使我们走向我们的理性思维不总是理解的方向——尤其是恐惧。杏仁体，就像帕斯卡著名短语中的心，有其理性所不知的理由。
