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科学松鼠会

让我们剥开科学的坚果

 
 
 

日志

 
 
关于我

什么是科学松鼠会? 我们认为,对于部分人来说,科学就像一枚枚难以开启的坚果,虽味美却不易入口。 我们希望自己能够像松鼠一样,打开科学的坚硬外壳,将有营养的果仁剥出来,让人们能够领略到科学的美妙。 我们试图让科学传播并且流行起来。

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[小红猪]无畏者的奇妙人生   

2013-07-02 18:23:34|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文作者:小红猪小分队

本文为小红猪抢稿第81期抢稿译文

译者:许晨

校对:霍震波

小红花等级:3朵

在贾斯汀·范斯坦(Justin Feinstein)与她认识的最初6年里,他用尽一切办法都没能吓到这个叫“SM”的女人。绝不是他没尽力:给她放映《厄夜丛林》、《小魔煞》、《闪灵》和《沉默的羔羊》这类惊悚电影,但是没有一部激起她哪怕一点点的恐惧。接着,他将她带到奇异宠物店。可SM却无缘无故地把手伸进装满蛇的玻璃缸中并且抓住其中一条,甚至用手触摸着蛇晃动的信子,说“这真酷!”,SM如此不经心地与动物接触,以至于店员不得不阻止她轻抚一只狼蛛。

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 【仅仅是狼蛛的图片,就能吓住不少人吧!图片出处:维基百科】

随后,范斯坦带她去位于肯塔基州路易斯维尔的威利山疗养院,一个号称为“地球上最恐怖的地方”的鬼屋景点。毫无悬念,SM丝毫不为所惧。当其他人被奇声怪响、惊悚音乐置身于打扮成杀手、怪物或是鬼魂的演员一起营造出的怪异场景弄得惊声尖叫时,SM要么微笑的淡定应对,要么放声大笑兴奋异常。最具讽刺意味的是,她伸出手去碰一只“怪物”的头,这着实吓到了这只“怪物”。后来SM说那是因为她想知道那玩意的手感如何。

范斯坦试图惊吓SM的行为听起来像是淘气小孩的恶作剧,但其实有着严肃的目的。范斯坦是帕萨迪纳市的加州理工大学里的临床神经心理学家,他相信研究SM和其他一些恐惧感缺失的人能够为理解人脑如何处理恐惧感铺平道路。有趣的是,他最终成功的吓到了SM,而成型的理论也在那时不期而至。未来,这项工作也许会开创治疗创伤后应激障碍的新方法。

上世纪80年代中期,当SM来到荷华大学的丹尼尔?特瑞纳(Daniel Tranel)的神经学实验室后,其特质便让科学家产生了兴趣。她已被诊断有乌-维氏病(Urbach-Wiethe disease,或称“类脂蛋白沉积症”或“皮肤黏膜透明蛋白变性”,由Urbach和Wiethe于1929年首次描述——伏维阁主注),这是一种非常罕见的基因缺陷导致的疾病,史上仅仅发现过300例。它的症状包括脑皮损伤以及脑内钙沉着。就SM而言,疾病破坏了两个脑半球中的杏仁核。

“如此集中的损伤是很少见的” 布卢明顿市印第安纳大学的神经系统科学家丹尼尔?肯尼迪说道。“她是仅有的几十个已知病例中的一个”,特瑞纳意识到SM的情况能够为理解杏仁核的作用提供一个难得的机会。

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【杏仁核在大脑中所处的位置 图片出处:维基百科】

人们早就认为杏仁核在尤其是恐惧等情感处理过程中起到的重要作用,尽管我们并不了解它的运行机制。脑成像研究表明当人感到恐惧时杏仁核区域会被激活。但是威斯康星大学麦迪逊校区的神经系统科学家迈克?柯尼希斯(Mike Koenigs)指出 “这些研究并不能说杏仁核的活动是恐惧产生的充分条件或必要条件”。他说也有可能杏仁核的活性反应是大脑中其它结构运作的结果,而杏仁核本身对情绪的产生并非必要。

SM的情况看起来能排除这种可能性,因为恐惧感在她脑损伤后就销声匿迹。而她的其它各种情感却保留了下来,这说明杏仁核并不像一些人曾认为的那样是我们的情感中枢。“她并不是没有情感”, 范斯坦说道。

确实,她活泼的个性向我们展示了杏仁核在我们生活中所起到的重要而又微妙的作用。“她很乐于同人打交道,换句话说,甚至算是轻度‘感官刺激寻求者’((sensation seeker。其核心理论由马文?朱克曼[Marvin Zuckerman]于1979年提出,指的是一种为追求新鲜刺激而自愿去做冒险之事的人格特质——伏维阁主注), 范斯坦说。澳大利亚墨尔本莫纳什大学神经科学家土谷尚嗣(Naotsugu Tsuchiya)赞同这种观点。他回忆起在加利福尼亚理工学院工作时,某次带SM去餐馆,她和服务生在短暂的第一次见面时便畅谈甚欢,并且第二天提出要求还去那家餐馆,再次见面后,SM热情依旧。

情感刹车器

这种率真也许是一种美德,但是在其它情况下也许会造成问题:当我们大多数人能感觉到一些细微的线索因而保持谨慎的时候,SM却无法觉察觉。“她更容易相信那些我们视作不值得相信的人,”肯尼迪索道,“她倾向于相信他人并且愿意与人们接触。”以上情况暗示了杏仁核并不仅仅处理对于我们生命的直接威胁,同时也可以侦测潜在的威胁,从而让人们在社交过程中保持适当的谨慎。

肯尼迪最近在实验室里通过测试SM对私人空间感来检测她的开放程度。他让一个女人慢慢接近SM,然后测量SM接受的最近距离。SM的极值大概在0.34米,几乎是其他志愿者的一半(《自然(神经系统科学)》 第12卷 1226页)。“当别人距离你太近以至于侵犯你的私人空间的时候,你会产生生理反应,并且杏仁核在产生这种反应的过程中起着作用。”肯尼迪说道,“这有点像汽车的刹车——它通过给予我们控制彼此距离的能力从而保护我们。”

SM也无法读懂特定面部表情中的细微信息,这进一步提供了探索杏仁核功能的线索。这种不足又一次地表现出选择性——她能辨认出喜悦和悲伤,但是很难辨认出恐惧。原本研究者认为她丧失了辨别所有情绪的能力,但是Tsuchiya最近的实验显示她确实保留有短期、潜意识的反应。他给SM看一系列表现出恐惧或愤怒的脸部图片,或者在温和的画面后显示凶恶的场景。每一幅仅仅显示40毫秒,如此短的时间里意识来不及处理分析画面。实验中,SM被要求在看到包含有更多恐惧或愤怒成分的脸或者最为凶恶的场景的时按下按钮。令人惊讶的是她的表现基本正常,只有在判断时间充分的条件下她的表现才会一落千丈(《自然 (神经系统科学)》 第12卷 1224页)。

更深入一步,肯尼迪已经发现问题出在她的大脑控制注意力的策略上。在自然状态下,SM不会去看人的眼睛,而人眼恰恰又是最能表达恐惧的地方。“双眼圆睁,眼白占据眼睛中一大片位置——这是恐惧最明显的表现”他说道。当实验引导SM把目光集中于眼睛,她的表现显著提升了(《神经系统科学》 第48卷,3392页)。

这些选择性功能障碍显示杏仁核并不像某些理论所说的那样仅仅是一个简单的“危险探测器”,它有着更加高级的作用。相反地, “危险探测器”似乎处于我们意识感应层面以下的其它区域。只有在我们的潜意识标记出威胁以后,杏仁核才会把我们的注意力转移去收集重要信息——在上述实验里是眼睛——并且对即将到来的危险进行评估。

评估的过程对于体会恐惧感来说也许是必要的。没有了它,SM的大脑会错误的解读表示危险的线索:这些线索仍能产生刺激,但是由于缺少了杏仁核对环境的评估作用,大脑转而产生兴奋而不是恐惧。这就能解释她在鬼屋和奇异宠物店所经历的那种惊奇感。她会情不自禁地被那些让大多数人感到恐惧的场景吸引。

SM的无所畏惧连胜纪录在最近一次实验中被打破——她被范斯坦吓到了。她与“AM”和“BG”这对同卵双胞胎一同参与实验。很巧的是这对双胞胎与她有相同的身体状况,也有着相似的杏仁核损伤。范斯坦采用了一种前人建立的方法来研究恐惧感,即他让他们戴上面具,呼吸含有35%二氧化碳的空气。“大多数被测的健康人会立刻感到生理上的变化”,范斯坦说到。通常人们会出现呼吸急促、心率加快、皮肤出汗和头晕目眩的症状。这段经历让人感到不安,大约有四分之一的被测者会出现恐慌的反应。

让范斯坦诧异的是这三个杏仁核受损的被测者都经历了剧烈的恐惧感(《新科学家》,2月9日,19页)。SM大声呼救,并把手伸向面具,比划着让研究人员取下它。当人们问她有什么感觉的时候,她说:“主要是惊恐,因为我不知道究竟在发生着什么。”这是她患病以来首次体验到恐惧。

恐惧的两种类型

另外两个杏仁核受损的志愿者的反应大体相同。AM表情痛苦,左手攒成拳头,试图摆脱面具。她报告说感到“强烈的对窒息的恐惧”,并说这是她所有过的最为可拍经历——她觉得快要死了。同时,BG大口喘气,将面具从脸上扯掉。她同样告诉研究员感觉如果实验继续的话会死的,这种恐惧感是“完全不曾体验过的”。

起初,这个实验结果似乎颠覆了所有范斯坦一贯对的杏仁核运作机理的了解。没有杏仁核的人怎么会感到恐惧?!“这让我很是吃惊”,他说,“我们最近几十年的研究,杏仁核都是作为产生恐惧感的核心这一点始终都是重心。”

然而经过仔细思考后,上述实验的发现与他先前理论的逐渐匹配。范斯坦指出,大脑处理例如哮喘或者心脏病这种内在威胁的方式与对待外部威胁不同。“这是一种原始层面的、基础形式的恐惧”,他说道。这听起来有道理。如果高浓度的二氧化碳改变血液的酸度,就会触发大脑中的一连串反应,引发大范围的神经活动,从而能在缺少杏仁核正常功能的情况下产生恐惧感。而原本杏仁核的主要作用是评估外部环境中的威胁并指导我们作出反应。

“我同意像二氧化碳这样的东西能激起杏仁核下游的其它回路这种观点。”位于意大利蒙特罗顿多的欧洲分子生物实验室的科尼利厄斯·格罗斯说道。他认为大脑中下丘脑的一些部分与中脑导水管周围灰质(PAG)区域较有可能。

SM等原本"无畏的"被试对二氧化碳实验反应如此强烈的原因,正是缺少解译当前所处环境的能力。尽管其他参与者也会感觉到呼吸开始变困难所引发的不适,但是他们的其它感觉告诉他们研究员不会让这种事发生,这将他们的恐惧感压了下去。由于没有杏仁核来评估外部线索,SM、AM和BG不能够根据周围的安全的迹象来校正内在感觉,所以他们无法缓解恐惧。

预测威胁

杏仁核在危险评估中起到的作用也许能帮助我们弄清楚上述实验另一个让人困惑的发现。健康的被测者通常会在重复试验前形成预先反应:微微出汗与心率略升。相比而言,确诊患有乌-维氏病的志愿者在第二次戴上实验设备时没有表现出预先反应,尽管他们能清楚地记起前一次经历的恐惧感。所以,貌似杏仁核对于评估目前环境时调用恐惧记忆而言是不可或缺的。

除了增强我们对于大脑中这个神秘区域的理解以外,也许有一天这些结果能帮助那些感到过度焦虑的人。柯尼希斯曾经研究过在苦战中受伤的越战老兵。在200个脑部受伤的退伍军人中,有一半人有过创伤性应激障碍。但是没有一个杏仁核受损的老兵患过这种病。

“我们知道,有恐惧障碍或者焦虑症的人其杏仁核常常过度活跃”,柯尼希斯说到。他的研究表明创伤性应激障碍的生成需要杏仁核的作用,尽管他警告说到目前为止还不能完全确定。他说这是个热门并且正在发展的研究领域。我们所希望的是也许研究者能发明出药物或其他工具来改变杏仁核的反应并且让症状得到缓解。

即使这样,范斯塔指出研究者也要小心行事——SM的例子告诉我们去除杏仁核可不是办法。缺少危机感让她很容易受到歹徒的侵害,同时不能读懂社会信息,这意味着对她而言建立长期恋爱关系是一件困难的事。

没有恐惧的生活看起来像是天赐的福气,不过在范斯坦让SM对想变得与她一样的人说点什么的时候,她坚决地说“我不希望它发生在任何人身上。”。

附文:无畏生活剪影

SM在大半个人生里没法感觉到害怕,但她也有小时候受惊吓的遥远回忆,那时候遗传病还没有把她的恐惧感连同杏仁核一起摧毁。有一次,她正走在公墓中,突然她的哥哥从树后面蹿出,使得她尖叫着拔腿就跑。还有一次,家族朋友的杜宾犬把她逼到角落里并且对着她怒咆。“我记得那时我吓得不轻,动都不敢动,”她说到,“那时唯一一次我真的感到害怕,那是心惊胆颤的恐惧。”

即使是这样,研究者也花了好几年才找到成年之后的SM体验到恐惧感的例子(见正文的故事)。她已成年的儿子也确实回忆不出SM显露出恐惧的时候。他想起有一次一条大蛇盘踞在门前的单车道上。SM毫无畏惧地空手抓起蛇,将它移至草地上让它能安全离开。“她总是说很害怕蛇这样的东西,但在那时她突然就完全不怕了。我觉得这很诡异,”她的儿子告诉包括贾斯汀·范斯坦在内的加州理工大学的研究组。

有时候,被心怀鬼胎的人会利用这种无畏的本性,会让SM置身于危险中。30岁时的一个夜晚,她独自步行回家,正路过一个公园。那里,一男子坐在板凳上,后来她说到那男子一看就像是磕了药的。男子大声呼喊并比划着让她过去。SM想都没想就走了过去。当她进入攻击距离后,陌生男子起身抓住她的衬衫,用刀顶着她的脖子,威胁说要杀她。SM没有退缩。她镇定地告诉他:“如果你要杀我,先问问我的守护天使(乌-维氏病)。”男子松开手,SM淡定走开。第二天,她沿着同样的路线散步却没有一丝不安。

这不是说SM并不知晓日常生活中的危险以及怎样避开它们。范斯坦说:“她能够根据规则来学习恐惧”。这尤其适用于对日常危险的规避:例如,她每次过马路都会先左右看。

除了难以感知对她生命的直接威胁,SM也不能察觉社会环境中的危险,这让她容易成为网络罪犯的目标而且使得她鲜有长久的友谊。

周遭环境对SM来言如此危险,实验室成了她避风的港湾。“在她的人际关系中,与我们实验室的关系从来没有让她失望”范斯坦说,“这让我十分有压力。”在SM为推进他的研究所做了这么多之后,范斯坦觉得自己也对她负有责任。“在我看来,我是学生而她是老师”,他说道。

关于作者

克里斯蒂·阿希旺登是一位科罗拉多作家

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