恐惧也许不是最令人愉悦的情绪之一，但它是一种有效的生存工具。纯粹的恐惧能有效地让你远离想要吃掉你的捕食者；焦虑，一种更温和（如果更磨人）的文明形式的恐惧，促使你按时完成一个可怕上级设定的截止日期。无论哪种情况，你忍受冷汗和心跳加速所得到的奖励是，你得以继续生存，再吃一顿午餐或完成另一个截止日期。
不幸的是，恐惧有时会泛滥到超出其有用范围的渠道。以 Gunny 的经历为例，他要求如此称呼：Gunny 在 1969 年至 1971 年间随海军陆战队驻扎在越南。他是一个身材矮小、体格强壮的男人，剃光了头显得有些威胁，但眼神却出奇地友善，声音也很温和。“我会有很深的闪回，”他说。“就好像我又回到了那里——声音、气味、尖叫声。这几乎就像一次失忆；现在不存在了。可能正在下雪，但我却像在丛林里一样出汗。”这些发作变得如此虚弱，以至于 1987 年的一天，Gunny 辞去了他在匹兹堡邮局的工作，并在宾夕法尼亚州的乡村度过了接下来的三年——直到他发现自己正在树林里跟踪猎人时才出现。被这种悄然升起的暴力压力所吓倒，他强迫自己回到文明社会并开始治疗。
这名士兵患有创伤后应激障碍（PTSD），一种病理性的焦虑症。这种综合症通常始于超出正常人类经验范围的创伤——例如战斗，或像神户地震或世贸中心爆炸案这样的灾难。有些人在此类经历中毫发无损，但 PTSD 患者会受到无法控制且通常是永久性的影响。雷鸣等微小的刺激就能引发恐慌的巨浪，甚至产生栩栩如生的闪回，在此期间，患者会重温可能已从其意识记忆中消失的恐怖。
越南战争引发了近乎流行的创伤后应激障碍（PTSD）。事实上，美国士兵在那里的经历催生了现在被认为是该疾病的经典形式。像 Gunny 这样的退伍军人，正在康涅狄格州西黑文的国家创伤后应激障碍中心（退伍军人事务医疗中心的一个部门）接受治疗，他们绝非个例。“我可以麻木数小时，什么都不想，”中心另一位病人 George K. 呼应道。“但随后会有一些东西提醒我，把我带回到过去——某种木材燃烧的气味，甚至是某种植物的气味，因为我住在佛罗里达，那里的植被很像越南。”
传统心理疗法在治疗创伤后应激障碍（PTSD）方面充其量只取得了喜忧参半的成功——许多治疗师承认，它的工具是迟钝和不精确的，与疾病的生理机制不完全匹配。George K. 和 Gunny 正在参与一项目标坦诚而适度的治疗计划：让患者接受他们的疾病是慢性的，他们的康复是一个停止、可逆的过程。但尽管创伤后应激障碍患者的经历可能很离奇，尽管这种疾病难以治疗，但它已不再像其准幻觉表现所暗示的那样神秘。神经生物学家现在已经识别并开始解开导致这种疾病的颅内线路——他们相信，这为基于该综合征解剖学的治疗开辟了可能性。该领域更有远见的研究人员梦想着设计出专门针对创伤后应激障碍发作期间出现问题的脑部机制的药物。
他们希望的关键是大脑中一块不起眼的区域，一个豌豆大小的神经元团块，称为杏仁体。这个词在拉丁语中意为杏仁，描述了该结构的形状。和大多数大脑结构一样，你有两个或多或少对称的杏仁体——一个在右边，另一个在左边，就在你的耳后。纽约大学神经科学中心的约瑟夫·勒杜（Joseph LeDoux）解释说：“耳朵上方是大脑的颞叶，杏仁体就在它的内部下方。”
解剖学家在几个世纪前首次发现了杏仁体，但他们对其功能一无所知。然而，最近杏仁体研究蓬勃发展，因为几种截然不同的脑研究方法汇集在一起，为神经科学家提供了更清晰的恐怖生物学图景。这项工作分为三个部分。首先，像 LeDoux 这样的研究人员进行行为实验：他们让实验动物受到引起恐惧的刺激，例如轻微不愉快的电脉冲，然后测量动物的反应。接下来，他们追踪这些反应到大脑的特定部分。最后，他们深入观察这些结构的微观区域，追踪伴随反应的复杂的神经到神经信号传导。
这项工作基础的行为实验，原则上不会让一个生物学二年级的初学者感到惊讶。毕竟，伊万·彼得罗维奇·巴甫洛夫（Ivan Petrovich Pavlov）偶然发现大脑会响应持续施加的刺激而改变，这已经将近一个世纪了。当巴甫洛夫的助手定期给他的实验室犬喂肉时，它们很快就开始每次看到他时都流口水。在这些狗的大脑某个地方，巴甫洛夫的实验室助手和美味，无论多么不可思议，都已经通过牢固的生理联系结合在一起。
巴甫洛夫的流口水狗与人类的恐惧，特别是创伤后应激障碍患者，具有一定的相关性，因为这些反应是对特定刺激的反应。但是，创伤后应激障碍患者在面对我们大多数人最多只会感到轻微惊讶的刺激时，却会陷入恐慌。耶鲁大学医学院的心理学家迈克尔·戴维斯回忆起一位越南老兵，他经过多年创伤后应激障碍治疗后，病情好转到足以结婚的程度：“但是当他与新娘走出教堂时，一辆汽车却突然回火。他一下子扑进了灌木丛中。现在，环境中应该有各种各样的信号告诉他一切都很好。那是25年以后了；他在美国，而不是越南；他在教堂里；他穿着白色燕尾服，而不是军装。但是当那种原始的刺激传来时，他跑去寻找掩护。有焦虑问题的人就是对安全信号反应不足。”
用实验动物模拟这种经历很棘手。如果你给一只老鼠轻微电击，并伴随一道闪光，老鼠很快就会在单独看到光时表现出惊吓反应——通常是原地不动。但假设你想将老鼠的学习行为与人类习得性恐惧的经历等同起来。你如何知道一只老鼠仅仅因为你看到它不动而感到恐惧？
戴维斯和其他人通过设计一些巧妙的实验技术解决了这个难题。其中一个被称为，虽然听起来不太悦耳，叫做“恐惧增强的惊吓范式”。首先，你给老鼠一系列的脚部电击，每次都伴随着一道闪光；老鼠学会了在看到光时僵住不动。接下来，你让它暴露在一段白噪声中，这会可预测地让它跳起来。然后你将白噪声与闪光灯一起呈现，现在老鼠跳得比单独听到噪声时更高。这证明了两件事。第一，光本身是一个中性刺激（因为它不会让老鼠跳起来）。第二，光——通过与电击的关联——获得了增强老鼠对其他惊吓事件（例如尖锐噪音）的恐惧反应的能力。光触发了习得性恐惧，而不是直接引起恐惧。
它在人类身上也起作用——只是我们通过测量眨眼的强度来评估惊吓。在一个实验中，戴维斯和他的同事发现，如果受试者被警告预计手腕上的电极会受到电击，他们的眨眼反射会增强——这表明本身不痛苦的信息可以触及大脑中习得性恐惧的储备。
这种刺激之间的联系是在大脑的何处形成的呢？到20世纪50年代和60年代，杏仁体已经开始显现为一个可疑的重要部位。研究人员发现，当猴子的杏仁体受损时，动物变得更温顺，对威胁的反应更少，通常也更不害怕。稍后，他们利用活体动物的电探针表明，在记住恐惧的经历中，杏仁体，形象地说，像圣诞节的彩灯一样亮起来。“如果我们用非常低的电流电刺激杏仁体，”戴维斯说，“我们可以促进惊吓：这就像一个自然的恐惧情境。”相反，戴维斯和其他人到20世纪80年代中期已经了解到，如果移除动物杏仁体的一个关键部分，恐惧增强的惊吓就会消失。给实验室老鼠展示它的首次猫咪，它的血压和心率会飙升，这显然是出于本能。但如果切除它的杏仁体，老鼠就会漫不经心地忽略捕食者。
出于显而易见的原因，这类实验无法在人类身上进行，尽管动物实验具有启发性，但神经学家一直不愿冒然做出推断。但去年底，爱荷华大学医学院的一组研究人员提供了令人信服的证据，表明这种现象确实也存在于人类身上。他们的病人 S. M. 患有一种疾病，导致她的左右杏仁体都被破坏——这是一种罕见的现象。她的病情没有损害她的记忆或情绪，除了在恐惧方面。她无法识别——甚至无法模仿——恐惧的人类面部表情。
最近的技术进步使得神经科学家能够开始更详细的大脑绘图。研究人员正在深入研究穿过杏仁体并将其与大脑其他部分连接起来的微小神经回路。“当我开始在这个领域工作时，弄清楚大脑的某些区域如何与其他区域连接是非常非常困难的，”戴维斯评论道。“但在过去15年中发生的一件美妙的事情是，我们已经开始能够追踪这些连接了。”这项工作之所以成为可能，得益于微生物学的进步，该领域在过去十年左右的时间里揭示了关于活细胞（包括神经）内部的许多秘密。
绘图始于轴突——神经细胞细长弯曲的部分，它们将细胞彼此连接起来。戴维斯解释说，轴突充满了独特的蛋白质，这些蛋白质沿着它们的长度上下穿梭，携带生化信息。“人们发现你可以注射一种荧光染料，这些蛋白质会吸收它，然后将其沿着轴突一直运回细胞体。”戴维斯和他的同事们将这种染料注入到产生老鼠惊吓反应的神经通路中。“它直接回到了杏仁体，”他说。
通过耐心应用这些技术，戴维斯和其他人已经开始绘制出一幅色彩鲜明的杏仁体进出神经元路线图，他们发现触角伸向了一些令人惊讶的方向。一组输入神经束进入杏仁体的两个区域，称为基底核和外侧核。另一组重要的神经束从一个称为中央核的区域向外延伸，并最终通向所有执行可见恐惧行为的终点——那些让你在汽车回火时从椅子上跳起来、升高血压、加速心跳的神经和肌肉。
研究人员还发现，虽然信息可以从皮层（传统上与推理等高级心理功能相关的大脑区域）流入杏仁体，但它也可以从更原始的区域到达那里，这些区域至少在人类中似乎与意识无关。你可以严重损害动物大脑中解释听觉信号的部分，但杏仁体，接收并处理绕过皮层的信号，仍然会教会动物恐惧。
这种联系开始暗示，如果你患有病态焦虑，当雷鸣声响起时，你可能会分裂，即使你的意识告诉你，你在家乡得梅因的录像机旁是安全的。创伤会使杏仁体敏感，给它留下深刻而无意识的恐惧记忆，训练它在你的五感传输任何刺激时（无论多么无辜地回响原始事件）都会绷紧所有恐惧的神经弦。比如说，雷鸣声就像枪声。枪声发生在四分之一个世纪前东南亚的一片田野里，并与死亡的景象交织在一起。勒杜说，一旦这些通路连接在一起，这种联系就存在了。像枪声这样的刺激，与看到尸体的恐怖联系在一起。
现在，不幸的是，当无辜的雷声传到你的耳中时，一个信号绕过大脑皮层，从你的耳朵进入杏仁体，在那里，创伤性的战斗经历已经将其永久地与一个向外回路连接起来，这个回路激活了所有恐慌的痛苦。任何有意的、理性的处理创伤记忆的尝试都会被完全超出你意识控制的神经回路所颠覆。
但是，为什么其他相关的刺激也会与同样的非理性反应联系起来呢？戴维斯解释说：“比如说，你在科威特沙漠中看到你的战友在你面前被炸飞，当时你正身陷深沙之中。现在，每次你在海滩上看到沙子，都会重新唤起这种恐惧。这就是条件反射过程——沙子与可怕事件的配对。”
我们可以猜测细胞之间的变化。这里的关键参与者是神经递质——通过从一个细胞的轴突喷出，穿过突触（神经之间的微小间隙），并激活下一个细胞上的化学受体来传递信息的化学物质。也许最广为人知的神经递质是血清素，它的当前名声归功于它容易受到百忧解（抗抑郁药的超级明星）的影响。但在杏仁体中，另一种神经递质，称为谷氨酸，似乎占据主导地位。
当你深入到神经细胞的微观世界时，谷氨酸的作用确实变得非常复杂。但虽然神经生物学家很快指出，他们还无法详细展示创伤后应激障碍闪回期间发生了什么，但他们可以合理地推测谷氨酸传递如何在大脑中留下永久的痕迹——在创伤后应激障碍中——会反复允许诸如汽车回火之类的本身无害的声音引发无法控制的恐慌发作。
谷氨酸传递可以通过两种方式进行，每种方式都涉及接收信号的神经细胞尾端上不同的受体。当被激活时，其中一个——称为 AMPA 受体——允许一个瞬时冲动从 A 点迅速穿过系统到达 B 点。就像划船的尾迹一样，信号的所有痕迹几乎在冲动通过后立即消失。然而，对于创伤后应激障碍，你需要永久性学习。谷氨酸系统也可以通过另一种受体来做到这一点，这种受体称为 NMDA。当被激活时，NMDA 会启动细胞内一系列复杂的生化变化，从而使学习发生，留下永久性痕迹，就像山地自行车的轮胎在泥土小径上留下的印记一样。激活 NMDA 受体使其永久性地更容易让信号跨越突触，就像自行车胎痕为后来的骑行者平整了路线一样，仿佛邀请越来越多的人跟随它。
现在，通常 NMDA 受体是阻断的；除非首先发生以下几种情况之一，否则它不会参与。但令人着迷的是，其中一个能够释放它的就是被激活的 AMPA 受体。这提供了一个有趣的（尽管 admittedly 仍属推测性的）模型，说明创伤后应激障碍条件反射是如何发生的。假设一个瞬时刺激——比如说，在战场上榴弹炮的轰鸣声——激活了杏仁体中的 AMPA 受体。这将解除细胞 NMDA 受体的阻断，允许第二个刺激——比如说，肢体横飞——在感觉器官与杏仁体之间以及杏仁体与外部之间留下本质上不可磨灭的轨迹。
LeDoux 提醒说，研究尚未达到能够从这个微观神经世界完全深入到完整的、涉及数千个神经元在大脑多个部分复杂模式中发出信号的人类记忆的程度。尽管如此，谷氨酸系统仍能让我们一窥究竟。
这里重要的是，可能不仅仅是爆炸的声音与恐惧反应相关联。由于第一个信号成功解锁了 NMDA 受体，其他同时到达的信号，携带关于沙子外观或沙漠风热量的信息，也会通过谷氨酸与相同的恐惧反应结合。在最初事件发生几十年后，沙滩景象这样中性刺激可能会沿着谷氨酸激活的路径，最终导致恐怖。
那么，对于一些研究人员来说，信息很明确：改变杏仁体的生物化学，你就能改变，也许是彻底改变，恐惧的体验。
可悲的是，这一步并不容易。一方面，安全影响谷氨酸传递的药物尚未找到。另一方面，杏仁体本身远未被充分理解。戴维斯承认：“大脑极其复杂，就像免疫系统一样。”杏仁体将错综复杂的通路连接到大脑的其他部分，并且有强有力的证据表明它参与了恐惧和其他情绪之外的许多现象。它已被令人信服地认定为社会行为的调节器，并且也可能与精神分裂症、癫痫和阿尔茨海默病有关。尽管如此，尽管存在如此艰巨的复杂性，研究人员迄今为止取得的进展已经鼓励许多人希望设计出能够阻止创伤后应激障碍等疾病中无法控制的压力发作的药物。
当然，尽管前景诱人，但没有人希望完全消除恐惧。戴维斯指出：“你必须足够焦虑才能完成截止日期。”所以你不会想完全关闭你的杏仁体。尽管如此，像西黑文国家创伤后应激障碍中心的退伍军人这样的患者，他们遭受着无法忍受的压力激增，他们需要并值得拥有一些东西来遏制他们的恐惧。目前还没有出现这样的药物：这是令人失望的消息。但随着杏仁体揭示越来越多的秘密，它最终可能会为富有创造力的药理学家提供一个机会，以最可怕且最无用的形式阻断恐惧。
