当运动员在比赛起点线排队时,人群往往会屏息以待,直到发令枪的响声打破寂静。发令枪的声音听起来像真正的枪声,但大多数人并没有感到恐惧。相反,比赛开始,观众欢呼,枪声也被遗忘。
为了不对发令枪产生负面反应,大脑必须识别出爆炸无害,然后关闭任何恐惧反应。但大脑如何知道何时忽略发令枪,然后对真正的枪声做出反应呢?
2025 年发表在《科学》杂志上的一项研究揭示了动物克服此类恐惧的大脑机制。这项研究可以帮助科学家更好地了解如何帮助患有焦虑症、恐惧症或创伤后应激障碍 (PTSD) 的人。
大脑与恐惧
人类天生就具有一些恐惧,例如对巨大噪音的反应。如果存在实际威胁,这些恐惧可能会有所帮助。否则,大脑必须学习何时通常令人恐惧的刺激是无害的,可以忽略。
“一个例子是人类对烟花的反应,”该研究的主要作者、伦敦大学学院塞恩斯伯里惠康中心霍弗实验室的研究员萨拉·梅德罗斯说。
婴儿和小孩子在 7 月 4 日听到烟花时常常会哭泣,因为烟花声音大、不可预测,而且可能很危险。
“然而,通过反复接触和学习,他们通常会明白这些是无害的,并且可以享受它们,”梅德罗斯说。
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大脑如何识别恐惧
那么,大脑如何学会将潜在的恐怖刺激识别为无关紧要?梅德罗斯和她的研究团队着手绘制允许动物大脑关闭恐惧反应的神经通路。
在他们的研究中,该团队与小鼠合作,因为小鼠的大脑结构与人类大脑有相似之处。
而且小鼠不会隐藏情绪,这使得科学家很容易分析它们的行为。
“小鼠是研究本能恐惧的绝佳模型,因为它们对视觉威胁(例如僵硬或逃跑)表现出明确的防御行为,”梅德罗斯说。
小鼠可能会僵硬或逃跑的一种情况是空中捕食者的影子出现时。在他们的实验室中,梅德罗斯和她的团队使用高射投影仪模拟猛禽的影子。
起初,小鼠的反应如预期,跑去躲避。“然而,通过反复接触,它们了解到这种刺激并不代表真正的威胁,并相应地调整了它们的反应,不再逃跑,”梅德罗斯说。
研究人员随后分析了小鼠在学会抑制对阴影的恐惧时大脑中发生的情况。结果令人惊讶——视觉信息在学习过程中发挥作用,但只起到一定程度的作用。
如何驯服恐惧
研究人员发现,大脑皮层的较高视觉区域负责学习过程,该过程教会小鼠不逃离猛禽影子是可以的。但是,一旦学到这个教训,这些视觉区域就不再需要了。
研究人员还有另一个令人惊讶的发现,他们了解到相关的记忆存储在腹外侧膝状核(vLGN)的皮下回路中。
“这是出乎意料的,因为可塑性通常在海马体等皮质区域而不是皮下区域进行研究,”梅德罗斯说。这些发现将有助于科学家更好地了解动物如何处理恐惧、存储记忆和从过去的事件中学习。这项研究有朝一日也可能扩展到人类。
“虽然我们研究的本能恐惧反应与野生动物更相关,但我们确定的大脑通路也存在于人类中。这表明类似的机制可能参与调节人类的恐惧和焦虑,”梅德罗斯说。
对于大多数人来说,调节恐惧和焦虑仅仅意味着多次接触威胁,直到大脑意识到不值得为此烦恼。但对于患有焦虑症、恐惧症或创伤后应激障碍的人来说,梅德罗斯说这个过程会受损,他们会继续对非威胁性刺激做出反应。
“他们的脑回路不是适应非威胁性刺激,而是继续像刺激是危险的一样做出反应,”梅德罗斯说。“例如,在创伤后应激障碍中,经历过创伤的人可能会对与该事件相关的日常线索产生夸大的恐惧反应。恐惧反应变得过度泛化,即使刺激不再是威胁。”
梅德罗斯说,针对 vLGN 的疗法可能包括“深部脑刺激、聚焦超声或旨在调节内源性大麻素信号的药理学治疗”来治疗焦虑症、恐惧症或创伤后应激障碍。
梅德罗斯说:“通过恢复大脑调节恐惧的能力,这些方法可以帮助患有焦虑症的个体逐渐学会抑制过度恐惧反应,并提高他们的生活质量。”
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