研究發(fā)現人在壓力過(guò)大時(shí),負責高級認知功能的腦區會(huì )交出“控制權”,讓一些在進(jìn)化上相對古老、控制情緒和原始沖動(dòng)的腦區掌控大腦,于是我們變得焦躁,做出一些本不該做的事……
醫學(xué)院校的入學(xué)考試,內容總是十分龐雜,應試者至少需要5個(gè)小時(shí),才能做完上千道試題,即使準備得再充分,考生也會(huì )被弄得焦頭爛額。對于即將成為內科醫生的人來(lái)說(shuō),持續的壓力往往導致邏輯思維能力減弱,甚至可能完全喪失。當我們搞砸了演講,寫(xiě)作遇到障礙,寫(xiě)不下去,或是拼命想完成長(cháng)時(shí)間的考試時(shí),憋悶、緊張、思維停頓、煩躁不安、眉頭緊鎖、尖叫等種種癥狀,就會(huì )隨之而來(lái)。
幾十年來(lái),科學(xué)家都認為已經(jīng)弄清楚了,當人們在考試或在前線(xiàn)打仗時(shí),大腦是怎樣工作的。但最近,一種嶄新的實(shí)驗方法,讓科學(xué)家對壓力狀態(tài)下的人體生理活動(dòng)有了全新的認識。這些研究表明,人們在壓力下的反應,不僅僅是由于一種原始的神經(jīng)沖動(dòng)影響了大腦中的某些部位(這種原始反應存在于從蜥蜴到黑猩猩再到人類(lèi)等許多動(dòng)物中),實(shí)際上,壓力還會(huì )影響靈長(cháng)類(lèi)動(dòng)物大腦中最發(fā)達的部位,嚴重削弱最高級的大腦功能。
較早的教科書(shū)認為,當人們面對壓力時(shí),位于大腦底部的下丘腦(一種較早進(jìn)化出來(lái)的大腦結構)會(huì )迅速作出反應,并誘導腦垂體和腎上腺分泌一系列激素,這些激素能加速心跳、升高血壓、降低食欲。而現在,在這個(gè)過(guò)程中,科學(xué)家發(fā)現前額葉皮層扮演著(zhù)意想不到的角色。前額葉皮層臨近頭部前額,能作為控制中心協(xié)調注意力、判斷力、決策能力、洞察力、計劃能力、回憶能力等高級認知功能。前額葉皮層是大腦中較晚進(jìn)化出來(lái)的部位,它甚至對暫時(shí)性、日常性的焦慮和擔憂(yōu)都很敏感。
平時(shí),一切正常時(shí),前額葉皮層作為控制中心,能夠調控我們的基本情緒和沖動(dòng)。但是,最近的研究表明,巨大的、不可控制的壓力會(huì )引發(fā)一系列神經(jīng)化學(xué)反應,不僅會(huì )減弱前額葉皮層的控制力,還會(huì )加強那些在進(jìn)化上比較古老的大腦區域的影響力。也就是說(shuō),大腦將思維和情感的控制權從前額葉皮層轉移到了比較原始的區域。一旦這些比較古老的區域接管了控制權,我們就會(huì )發(fā)現自己處于深度焦慮的狀態(tài),或者無(wú)法抑制平時(shí)很好約束的沖動(dòng):沉溺于食物、酒精、毒品,或是在專(zhuān)賣(mài)店大肆揮霍。簡(jiǎn)單地說(shuō),我們失控了。
人們逐漸認識到,過(guò)度的壓力會(huì )嚴重損傷大腦中高級“執行”區域的功能,這也引起了越來(lái)越多的科學(xué)家的興趣。現在,他們不僅想弄明白,當我們不知所措時(shí)大腦里發(fā)生了什么,而且正在努力尋找行為和藥物干預的方法。
壓力削弱自控能力
多年來(lái),科學(xué)家對于人們?yōu)槭裁磿?huì )失控表現出了極大的興趣。第二次世界大戰后,科學(xué)家分析了為什么在和平時(shí)期訓練有素的飛行員,在激戰中往往會(huì )犯下簡(jiǎn)單卻致命的錯誤。直到近些年,隨著(zhù)大腦成像技術(shù)的廣泛應用,人們才逐漸了解到大腦中發(fā)生了什么。大腦掃描發(fā)現,前額葉皮層中的神經(jīng)活動(dòng)非常密集,這說(shuō)明大腦的這個(gè)控制中樞非常容易受到影響。
在復雜的大腦結構中,前額葉皮層所處的特殊位置決定了它對壓力具有很強的敏感性。它是大腦中進(jìn)化最完全的區域,占了人類(lèi)大腦皮層的三分之一,這個(gè)比例高于其他任何靈長(cháng)類(lèi)動(dòng)物。前額葉皮層的成熟過(guò)程也比其他大腦區域緩慢,青春期后才能發(fā)育完全。這個(gè)區域包含許多負責抽象思維的神經(jīng)回路,能使我們集中注意力,堅持完成工作任務(wù),同時(shí)將信息儲存在我們的工作記憶里。由于儲存了短時(shí)工作記憶,我們在做加法運算時(shí),前額葉皮層可以幫助我們記住上一步運算結果。而作為一個(gè)心理活動(dòng)的控制單元,前額葉皮層還能抑制不適宜的想法和行動(dòng)。
前額葉皮層的功能是通過(guò)一種錐體細胞(pyramidalcell,一種錐形神經(jīng)元)組成的龐大內部網(wǎng)絡(luò )來(lái)實(shí)現的。這種神經(jīng)元還會(huì )與控制情緒、欲望和日常習慣,距離相對較遠的大腦區域相連。當我們平時(shí)比較放松時(shí),上述網(wǎng)絡(luò )里的神經(jīng)回路會(huì )正常運行:工作記憶會(huì )提醒我們,要及時(shí)著(zhù)手于下周就該完成的任務(wù);而某些神經(jīng)回路將向大腦的低級部位發(fā)出信號,提醒我們不要貪杯;還有的神經(jīng)回路會(huì )發(fā)出信息,傳遞到位于大腦深處、控制恐懼反應的杏仁體,讓我們不至于擔心正要停靠在人行道邊上的大卡車(chē)會(huì )迎面撞來(lái)。
要使這個(gè)網(wǎng)絡(luò )一直正常運行是很困難的,每當壓力增大時(shí),即便是神經(jīng)化學(xué)環(huán)境發(fā)生細微變化,都會(huì )阻礙網(wǎng)絡(luò )的信號傳輸。一旦面對壓力,大腦中就會(huì )充滿(mǎn)讓人興奮的激素,比如去甲腎上腺素和多巴胺,它們是由腦干的神經(jīng)元釋放出來(lái)的,這些神經(jīng)元伸出的軸突貫穿整個(gè)大腦。前額葉皮層中,這類(lèi)化學(xué)物質(zhì)的增加會(huì )弱化神經(jīng)元間的連接點(diǎn)——突觸的功能,使神經(jīng)元不能正常放電。于是,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )變得不那么活躍,我們調節自身行為的能力開(kāi)始減弱。當下丘腦控制的腎上腺將應激激素皮質(zhì)醇釋放到血液,并由血液輸送到大腦時(shí),情況會(huì )變得更糟糕。在這種情況下,自我控制將依賴(lài)于一種很微妙的平衡。
“沉著(zhù)冷靜”實(shí)際上是對我們一種基本生理現象的描述。前額葉皮層中的神經(jīng)回路,可以讓工作記憶始終專(zhuān)注于我們當前的任務(wù),防止大腦深處產(chǎn)生的大量神經(jīng)遞質(zhì)引發(fā)恐慌。
20年前,我們曾開(kāi)展過(guò)一項研究,希望弄清楚屏蔽前額葉皮層的功能到底難不難。安斯頓(本文作者之一)和耶魯大學(xué)帕特里西亞·高曼-拉希克(PatriciaGoldman-Rakic,已故)在一項動(dòng)物研究中首先闡明,在緊張狀態(tài)下,神經(jīng)化學(xué)信號的改變,是如何快速“關(guān)閉”前額葉皮層功能的。該研究表明,在前額葉皮層中,當神經(jīng)元受到大量神經(jīng)遞質(zhì)或應激激素的刺激時(shí),神經(jīng)元間的連接就會(huì )中斷,神經(jīng)元的活性也會(huì )受到抑制。
與此相反,大腦深處的區域這時(shí)會(huì )對行為有著(zhù)更強的控制力。多巴胺會(huì )被傳送到大腦深處的一系列結構(統稱(chēng)為基底神經(jīng)節)中,它們能調控我們的欲望、日常情緒和運動(dòng)反應。基底神經(jīng)節可以讓我們在騎自行車(chē)時(shí),不會(huì )從車(chē)上摔下來(lái),但也會(huì )讓我們對一些東西上癮,比如擋不住冰激凌的誘惑。
2001年,荷蘭格羅寧根大學(xué)的本諾·盧森達爾(BennoRoozendaal)和美國加利福尼亞大學(xué)歐文分校的詹姆斯·麥高(JamesMcGaugh)及同事在大腦的另一個(gè)古老區域——杏仁體中,也發(fā)現了相似的變化。當受到去甲腎上腺素、多巴胺和皮質(zhì)醇刺激時(shí),杏仁體不僅會(huì )提醒神經(jīng)系統中的其他部位做好準備,應對威脅,還會(huì )加強和恐懼等情緒相關(guān)的記憶。
科學(xué)家現在已經(jīng)將研究延伸到人類(lèi)。這些研究表明,由于遺傳因素或者曾受到了較大的壓力,一些人要比別人更加脆弱。當多巴胺和去甲腎上腺素“關(guān)閉”了前額葉皮層掌管高級認知功能的神經(jīng)回路時(shí),這兩種神經(jīng)遞質(zhì)將通常會(huì )被酶分解,以保證神經(jīng)回路不會(huì )“關(guān)閉”很長(cháng)時(shí)間。于是,當壓力減小時(shí),神經(jīng)回路就可以恢復正常。但有一種基因突變會(huì )削弱這些酶的功能,讓攜帶這種突變的人更易受到壓力的影響,甚至患心理疾病。同樣,一些環(huán)境因素也會(huì )讓人變得更脆弱,例如鉛中毒時(shí),人會(huì )意識模糊,就像受到了較大的壓力。
還有一些研究則想弄清楚,當前額葉皮層連續幾天甚至幾周受到刺激,會(huì )發(fā)生什么反應。在長(cháng)期壓力下,低級情感中樞的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )似乎有所擴張,而負責邏輯推理的區域則開(kāi)始萎縮。在這些情況下,杏仁體神經(jīng)元中用來(lái)接收信號的樹(shù)突逐漸變大,而前額葉皮層中的神經(jīng)元樹(shù)突則萎縮了。美國西奈山醫學(xué)院的約翰·莫里森(JohnMorrison)和同事發(fā)現,一旦壓力消失,前額葉神經(jīng)元的樹(shù)突會(huì )再生,但如果壓力過(guò)大,這種再生能力就會(huì )消失。辛哈(本文作者之一)在人類(lèi)中找到的證據表明,大腦前額葉灰質(zhì)的萎縮程度與我們承受的壓力有關(guān)。
一系列分子水平上的變化,使得我們在壓力面前更加脆弱,還可能導致抑郁、成癮和焦慮等癥狀,包括創(chuàng )傷后應激障礙等。性別也可能是一個(gè)重要因素,決定了我們如何應對壓力。女性體內的雌性激素可能會(huì )增強她們的敏感性。例如馬緒爾(本文作者之一)和同事發(fā)現,面對生活壓力時(shí),女性往往比男性更容易意志消沉。和男性相比,她們更難擺脫成癮行為,比如吸煙。對于男性來(lái)說(shuō),壓力的作用更多體現在讓欲望加劇,以及誘發(fā)不良習慣,后者是由基底神經(jīng)節所調控的。
現在,我們仍然需要更多的研究,來(lái)弄清楚壓力是怎樣影響前額葉皮層的自我控制能力。一些研究者正在研究其他的一些神經(jīng)化學(xué)物質(zhì),看它們是如何影響前額葉皮層的。英國劍橋大學(xué)的特雷弗·W·羅賓斯(TrevorW.Robbins)和安吉拉·羅伯茨(AngelaRoberts)領(lǐng)導的團隊正在研究5—羥色胺,希望弄清楚這種和抑郁密切相關(guān)的物質(zhì),是否會(huì )通過(guò)在前額葉皮層中的一些作用,來(lái)調節壓力和焦慮情緒。
這些研究始終面臨不小的挑戰,因為根據當前的倫理標準,研究人員不能讓自愿者處于極端的心理壓力中,而且還得告知自愿者,他們可以隨時(shí)退出實(shí)驗。由于自愿者對實(shí)驗擁有這樣的控制力,就不能很好地模擬生活中的真實(shí)心理壓力。不過(guò),一些實(shí)驗室已經(jīng)成功模擬出了沒(méi)有人為因素影響的壓力反應,比如讓自愿者觀(guān)看驚悚電影,或像辛哈的團隊那樣,讓自愿者回憶曾經(jīng)受到過(guò)的壓力。
不過(guò),有一個(gè)問(wèn)題仍然困擾著(zhù)研究者:為什么大腦會(huì )擁有一套機制,來(lái)減弱自己的高級認知功能。我們也沒(méi)有確切答案,但如果附近的灌木叢中潛伏著(zhù)一頭猛獸,那些原始反應可能有助于我們逃過(guò)一劫——當你在森林中看到一頭老虎,身體突然僵硬不動(dòng),老虎就可能看不到你,這種反應可比記住某首名詩(shī)更有用。
我們大腦的高級功能網(wǎng)絡(luò )運行緩慢,擅長(cháng)深思熟慮,而當這個(gè)網(wǎng)絡(luò )的功能被抑制時(shí),原始的神經(jīng)回路就能在危險情況下及時(shí)制止我們,或讓我們快速逃離。在現代社會(huì ),當我們面對危險時(shí),這些機制可能起著(zhù)相似的作用。比如,當一個(gè)魯莽的司機超車(chē)時(shí),我們會(huì )及時(shí)踩下剎車(chē)。但是,如果我們一直生活在這種狀態(tài)中,前額葉皮層的功能就會(huì )不斷減弱,造成嚴重后果,特別是當親人身患重病,我們需要經(jīng)過(guò)利弊權衡,作出重要決定時(shí),或者是在極短的時(shí)間內,要完成一個(gè)重要項目時(shí)。
奪回大腦的控制權
對于焦慮的機制,隨著(zhù)認識的不斷加深,我們可以設計出一些方案,來(lái)保持神經(jīng)控制中心的平穩運行。科學(xué)家希望,弄清楚使大腦由“思考型”退化到“反射型”思維模式的分子機制,可以由此找到治療應激障礙的有效方法。一些結果印證了我們此前所知道的一些信息。急救訓練或是服兵役,實(shí)際上都是為了讓基底神經(jīng)核或其他大腦結構學(xué)會(huì )求生所必需的自發(fā)反應。動(dòng)物研究表明,心理控制意識始終是我們是否會(huì )在壓力下崩潰的決定性因素——對于軍人或急救醫師來(lái)說(shuō),這種意識已經(jīng)是第二天性。在聽(tīng)眾面前從容自信的人,公開(kāi)演講會(huì )讓他們興奮無(wú)比,而其他人則會(huì )感到恐慌,腦子里一片空白。
動(dòng)物實(shí)驗發(fā)現,在青春期時(shí)就能成功面對一般壓力的小動(dòng)物,在成長(cháng)過(guò)程中能更好地處理各種壓力。類(lèi)似地,在對人類(lèi)的研究中發(fā)現,成功面對各種挑戰的經(jīng)歷能夠增強人類(lèi)自身的適應能力。相反,如果小孩在壓力下不斷受挫的話(huà),那么長(cháng)大后,他們面對壓力時(shí)往往會(huì )更加敏感,更容易被各種負面情緒所困擾。
新的治療手段會(huì )逐漸涌現出來(lái)。哌唑嗪(prazosin)是一類(lèi)用于治療高血壓的藥物,它能阻止去甲腎上腺素的負面作用,這種藥物正在患有創(chuàng )傷后應激障礙的老兵和平民接受測試。哌唑嗪也許還能治療嗜酒和一定程度的強迫購物癥。最近,美國耶魯大學(xué)的雪莉·麥基(SherryMcKee)的一項研究發(fā)現,另外一種治療高血壓的藥物胍法辛(guanfacine)能抑制某些壓力反應,加強前額葉皮層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的功能,幫助壓力狀態(tài)下的人戒煙(對于治療青少年注意力障礙的緩釋型胍法辛,Shire醫藥公司要向安斯頓和耶魯大學(xué)支付專(zhuān)利費,但對于治療成人的普通胍法辛卻不支付專(zhuān)利費)。此外,許多實(shí)驗室已經(jīng)證實(shí),放松、深呼吸、冥思等行為療法也能降低壓力的影響。
我們如何才能控制自己呢?或許,了解了大腦在壓力下的反應模式,我們就能夠增強自身的控制力。下次,當你參加考試或進(jìn)行公開(kāi)演講,大腦一片空白時(shí),你就可以暗示自己:“這是大腦想讓我虎口脫險。”這樣,即使你找不到正確的答案或者是恰當的詞語(yǔ),你的臉上也會(huì )洋溢出滿(mǎn)足的笑容。