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深层的脑记录揭示出苦恼藏于何处

来源:环球科学

图源:Getty Images

坏情绪似乎会如连串倒下的多米诺骨牌一般冲昏你的头脑,神经科学家们离知晓这一现象背后的原因越来越近。接二连三的糟糕想法驱使着你去想讨厌的东西,或是让你回想起蒙羞的过去:“还记得五年前的那件事吗?啊,我真失败。”

这种如螺旋般上升的情绪会发生在大脑的一处网络中,它连接着两块影响记忆与消极情感的关键区域,旧金山加州大学的精神病学家Vikaas Sohal说道。在一项他共同参与,周二发表在Cell上的研究中,他说只需观察这处网络是否活跃就可以判断一个人的情绪是否在变坏。

精神病学家们曾利用核磁共振(MRI)扫描来探测人脑以及里面的情感世界。这项技术可以显示出大脑在几秒内的活动变化,但是相对之下大脑的运转一般要快得多——我们的神经元可以在一秒内激活数十次。读取核磁共振会遗漏掉那些发生得太快的事情。然而,植入式电极却可以在一秒内测量高达一千次的脑电活动。Edward Chang 是旧金山加州大学的神经外科医生,当他突然冲进Sohal的办公室,提出用内部电极来探究情绪的神经学基础的时候,Sohal非常高兴。

此类研究需要进行植入电极的脑手术,在正常人身上执行这种手术的风险太大,但Chang将其应用在不管怎样都需要这项治疗的癫痫患者上。当其他疗法都不起效的时候,暂时地植入电极可以找出脑中引发癫痫的部位,这使得Chang可以在手术中将该部位切除。通过要求这些病人每隔几小时报告一次自己的情绪,研究团队希望借助电极来获得一个难得的通往情感和脑深层的窗口。“我们知道情绪就藏在脑子的某个地方",Sohal说。他的目标是“看一下我们是否能找到一些活动模式,来告诉我们情绪究竟是什么。"

Chang在21位癫痫患者大脑的表面和内部植入了电极,在连续7到10天的时间里记录了这一器官的活动。随后Sohal搜集了一些记录,例如电极在不同部分测量到的相同脑电活动。单看图表中列出的每个电极的话,“脑电活动看起来就像在扭动一样",Sohal说。“你可能会问,‘那些扭动的程度和峰值出现的位置在两个不同的电极之间是同步的吗?’如果是的话,这就意味着脑区之间在互相交流。我们就称之为一处‘网络’。"Sohal说道。

一处连接着海马体(与回忆相关的区域)和杏仁核(与消极情绪相关的区域)的特定网络反复出现,Sohal说。“那就是我们第一次喊出‘啊哈’的重要时刻。”无论何时,只要那两个脑区制造出同步的电脉冲,并且波动的频率在每秒13到30次,病人们就会报告到自己的情绪正变得越来越差。“我们基本上发现,这处网络的活动越少,情绪就越积极。在这处网络出现大量活动的时候,情绪就是消极的。”Sohal说道。

这一发现使得科学家们距离知晓大脑如何产生坏情绪越来越近,Brendon Watson说,这位来自密歇根大学的精神病学和神经科学家并未参与此次研究。在精神病学中有一个重要的开放性问题:你是如何构建出情感或者情绪的?人们还不太清楚在大脑中察觉或拥有情感会有什么意义,”他把这项研究称为“神经科学迈出的一大步”。

Sohal讲其团队的发现为脑如何产生消极情绪提供了一些灵感。例如,两处脑区在同时工作时产生一种把你拖向坏情绪不归路的恶性循环,这是有可能的。“不难想象,你可能正处于情绪低落的状态,接着又回想起一些不好的经历,然后感觉更加糟糕了。”Sohal说。“这只是猜测,可是当我们想到与抑郁及焦虑相关的经历,这实际上就是关键。

如果这种猜测是对的,那么医生们就可以想办法通过刺激脑深层或电击疗法来阻断该循环,来治疗患上深度抑郁症和焦虑症的人们。Watson说。“如果这就是脑中让你感到糟糕的部分,那么你也许能将生气的过程逆转并让自己感觉好受一些,”他补充说道,将这些知识运用到临床还有很长的路要走。“你需要揭示出这处网络与抑郁以及双相障碍之间的联系。”他说,“然后在大鼠身上研究(这种疗法),如果可以的话,要是你能说服病人,试试在人身上做研究。”

作者:Angus Chen

翻译:卢大山

本文来自:环球科学
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