

心脑相连
作者:袁越
那么,心脏有没有可能反过来影响大脑的功能呢?答案是肯定的。事实上,很多人体器官都可能直接影响我们的大脑,这就是神经生物学界目前最热门的研究领域之一,科学术语称之为“内感受”(interoception)。
从道理上讲,人体内部各个器官的重要性一点也不亚于外部物质,大脑没有理由忽略这些器官发出的信号。从解剖学上讲,人体内存在一套自主神经系统(又称植物神经系统),负责把人体内的各个器官和大脑连接在一起。虽然这套神经系统的主要功能是传递大脑发出的指令,但这并不妨碍来自内部器官的信号通过这套神经系统反向传输给大脑,“内感受”很可能就是这么来的。
问题在于,目前科学家们对于自主神经系统的了解还远远不够,不知道内感受信号的传输路径是怎样的。曾经有人利用携带荧光标记的狂犬病毒来追踪神经信号在人体内的传输路径,但这个实验的难度很大,迄今为止尚未取得实质性的进展。
与此同时,德国雷根斯堡大学(University of Regensburg)的神经生物学家维罗妮卡·艾格(Veronica Egger)教授在研究小鼠嗅球(olfactory bulb)时意外地发现,来自小鼠心脏的生理信号可以直接影响小鼠脑神经细胞的功能,根本无需自主神经系统的参与。
嗅球是小鼠脑皮质内一个专门负责处理嗅觉信号的脑神经团,由一根血管负责提供能量。艾格教授和她的同事们用一个人工泵代替血管,发现嗅球的神经节律居然受人工泵的工作频率所控制。后续研究表明,小鼠的嗅球能够感知血管压力的变化,小鼠的心脏正是通过这种方式直接影响了小鼠的大脑功能。
艾格教授将研究结果写成论文,发表在2024年2月2日出版的《科学》(Science)杂志上。这是哺乳动物的心脏能够直接影响大脑功能的首个证据,说明“内感受”能够独立于神经系统而单独存在。比如,小鼠的心跳可以影响血管壁所感受到的压力,后者可以直接影响大脑的功能,这么做要比通过神经系统来影响大脑快得多。
科学家们尚不清楚哺乳动物为什么需要进化出这个快速信息通道,但已有证据显示心脏能够通过这种方式影响人类的直觉。曾经有人研究过人类对情绪性图片(即能够表达强烈的正面或负面情绪的图片)的反应,发现那些能够感知自己心跳的人对这些图片的反应比无法感知自己心跳的人更强烈。
伦敦大学学院(UCL)的萨拉·加芬克尔(Sarah Garfinkel)教授设计了一个实验,证明自闭症患者只要经过几轮训练就能学会感知自己的心跳,从而减少焦虑的症状。她相信身体比大脑更容易被改变,与其通过药物来改善自闭症患者的大脑,不如通过一些简单的训练帮助他们更好地控制自己的身体,增强他们的“内感受”。
值得一提的是,关于“内感受”的研究甚至有可能帮助科学家们解释意识的起源。因为越来越多的人相信,意识很可能需要一个身体才能实现,而身体正是通过“内感受”的方式让大脑意识到“我”的存在。 大脑