肉體和靈魂,誰是誰的主人——大腦和身體的博弈 ![]() 直到不久以前,科學(xué)家和其他所有人還深信大腦和身體是兩個相對獨立的器官。大腦給身體下達最高指令,身體除非生重病,只有執(zhí)行的份。人們也覺得大腦的精神問題和身體生病是兩碼事,比如抑郁癥只是心情不好,不能和感冒發(fā)燒相提并論。而有朝一日科技足夠發(fā)達,我們就可以拋棄殘疾和生病的身體,把大腦單獨放進營養(yǎng)容器里讓精神長存。 近年來的研究發(fā)現(xiàn),真相并非如此。 瑜伽和冥想機理:大腦和內(nèi)分泌 很多女生可能有過體驗,工作壓力過大似乎會導(dǎo)致“內(nèi)分泌失調(diào)“,”姨媽“到了日子不出現(xiàn)。男生則可能因為壓力大或者心情不好而沒胃口,或者”表現(xiàn)不好“。 而平時規(guī)律的有氧運動或者瑜伽,則可以幫助改善我們的精神狀態(tài)。 所以,大腦精神狀態(tài)可以影響身體內(nèi)臟器官的運行嗎? 筆者讀博的時候,實驗室的印度同學(xué)做自閉癥基因小鼠模型,所以需要定期養(yǎng)小鼠。剛來我們實驗室頭幾個月,小哥從廠家定了幾批”受孕“母鼠,很不幸都是”詐胡“。后來終于來了一批真的懷孕小鼠,小哥開開心心養(yǎng)了起來。給鼠媽媽打了各種藥物,等著生出來的小鼠長大分析異常行為。幾個星期后,印度同學(xué)在開組會的時候垂頭喪氣地宣布了一個“驚天”壞消息:他的實驗小鼠一星期之內(nèi)死了三分之二,實驗做不成了。原來一個星期前,養(yǎng)小鼠的實驗房需要整修,小鼠們被臨時移到一個很小的儲藏室,關(guān)在一層層的籠子里。不出幾天,小鼠們因為生活空間太小,焦慮感爆棚而死。 現(xiàn)代醫(yī)學(xué)一直對“身心疾病”的存在持懷疑態(tài)度。很久以來,科學(xué)界沒有發(fā)現(xiàn)證據(jù),能表明控制思維的神經(jīng)回路可以影響自主神經(jīng)系統(tǒng)(包括交感神經(jīng)系統(tǒng)和副交感神經(jīng)系統(tǒng),控制內(nèi)臟活動)和內(nèi)分泌神經(jīng)系統(tǒng),進而影響內(nèi)臟器官。然而,今年Richard Dum等人發(fā)表在美國國家科學(xué)院院刊上的研究首次發(fā)現(xiàn),大腦皮層有兩個神經(jīng)回路和身體負(fù)責(zé)交感神經(jīng)興奮的腎上腺通過神經(jīng)突觸通路直接相連。腎上腺是位于腎臟上方的重要內(nèi)分泌腺體,負(fù)責(zé)在環(huán)境壓力下分泌激素,調(diào)節(jié)個體焦慮水平。Richard Dum等人的發(fā)現(xiàn)意味著,控制思維的神經(jīng)回路,也能直接影響軀體的內(nèi)分泌系統(tǒng),進而調(diào)節(jié)五臟六腑對壓力的反應(yīng)。 研究中發(fā)現(xiàn)和腎上腺相連的較大的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),包括前額葉和體感皮層的大腦皮層運動區(qū)域,這一網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)所有的軀體運動控制。另一個較小的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)則包括內(nèi)側(cè)前額葉和前扣帶回,負(fù)責(zé)更高級的認(rèn)知和情感功能。這意味著大腦中負(fù)責(zé)運動、認(rèn)知、情感的回路都直接和腎上腺相連,控制著身體內(nèi)部交感系統(tǒng)的興奮。交感神經(jīng)興奮會引起腹腔內(nèi)臟及皮膚末梢血管收縮、心率加快,心臟收縮能力增強、瞳孔散大和新陳代謝率上升等。而副交感神經(jīng)的主要功能相反,是使瞳孔縮小、心跳減慢、皮膚和內(nèi)臟血管舒張、小支氣管收縮、胃腸蠕動加強、括約肌松弛、唾液和淚液分泌增多、男性生殖器的勃起等。因此,當(dāng)交感系統(tǒng)興奮時,副交感系統(tǒng)就會受到相應(yīng)的抑制,引起消化道功能紊亂、便秘或者“活不好”。 大腦皮層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和腎上腺直接相連,這意味著,心理上的慢性壓力和抑郁可以直接影響身體的內(nèi)臟器官。所以“身心疾病”是確確實實存在的。這讓筆者想到一個統(tǒng)計學(xué)數(shù)據(jù):香港是全世界房價最貴的城市之一,中環(huán)房價甚至超過曼哈頓。香港普通的一家三口人居住面積大約是30平方米左右。而香港同時也是生育率最低的地區(qū)。維基百科資料顯示,在對224個國家地區(qū)的統(tǒng)計中,香港的生育率排在第221位。再想想印度同學(xué)的小鼠們,居住環(huán)境的擁擠帶來的焦慮,是否應(yīng)該對此負(fù)責(zé)呢? 另一方面,大腦皮層通往腎上腺的神經(jīng)通路也解釋了,為什么規(guī)律的運動,瑜伽或冥想可以幫助調(diào)節(jié)我們的內(nèi)臟運行和內(nèi)分泌平衡。瑜伽、普拉提、太極,甚至廣場舞,都能調(diào)動身體的協(xié)調(diào)和靈活運作,進而影響腎上腺激素分泌,幫助我們調(diào)節(jié)壓力水平。 大腦和免疫系統(tǒng) 淋巴系統(tǒng)是我們身體循環(huán)系統(tǒng)中,除了動脈、靜脈之外,專門負(fù)責(zé)儲存免疫細(xì)胞的循環(huán)系統(tǒng)。一直以來,醫(yī)學(xué)界都認(rèn)為大腦中不存在淋巴系統(tǒng)。然而去年七月發(fā)表在自然雜志(Nature)的一個研究發(fā)現(xiàn):原來身體的淋巴系統(tǒng)直通大腦腦膜。這個重大發(fā)現(xiàn)意味著,身體為了抵御疾病而產(chǎn)生的免疫反應(yīng),可以直接影響我們大腦的心理功能。 我們知道,身體的循環(huán)系統(tǒng)除了動脈和靜脈之外,還有淋巴管。身體循環(huán)網(wǎng)絡(luò)中每隔一段距離就會有淋巴結(jié),其中儲存著負(fù)責(zé)抵抗病原體入侵的免疫細(xì)胞。醫(yī)學(xué)界自上個世紀(jì)以來,一直認(rèn)為大腦和身體因為血腦屏障的隔離,是兩個相對分立的器官,而大腦中不存在淋巴系統(tǒng)。這一觀點在醫(yī)學(xué)教科書中存在了100多年。如果你現(xiàn)在去翻出版于2015年之前的醫(yī)學(xué)書,還可以看到“大腦中沒有淋巴系統(tǒng)”的描述。而2015年被佛吉尼亞大學(xué)的Jonathan Kipnis教授及其團隊徹底改寫了這句話。 Kipnis和他的同事對老鼠腦膜的神經(jīng)成像究發(fā)現(xiàn),原來包裹大腦和脊髓的腦膜上廣泛分布著淋巴管網(wǎng)絡(luò),負(fù)責(zé)運輸腦脊液和淋巴細(xì)胞到頸部的淋巴結(jié)。 近年來越來越多的研究發(fā)現(xiàn),許多精神和神經(jīng)疾病包括抑郁癥、精神分裂癥、自閉癥和側(cè)索硬化,都跟免疫活動和炎性反應(yīng)有關(guān)。發(fā)現(xiàn)大腦和身體的免疫系統(tǒng)直接相連,說明身體健康狀況和免疫反應(yīng)可能給大腦帶來直接的影響。 比如最近Jonathan Kipnis團隊的研究人員的新發(fā)現(xiàn),大腦中的免疫分子干擾素γ的活性會影響個體的社交行為。一般情形下,這種分子是由免疫系統(tǒng)為了應(yīng)對細(xì)菌、病毒或寄生蟲感染而產(chǎn)生的。蠅、斑馬魚、小鼠和大鼠進行社交行為時,都會激活干擾素γ反應(yīng)。人為阻斷小鼠體內(nèi)的這種分子,會使得它們大腦中某些區(qū)域過度活躍,變得在社會行為中不那么積極。原因可能是,當(dāng)群體進行社交活動時,病原體更容易在個體中傳播感染。免疫蛋白干擾素γ有抗擊病原體的能力,當(dāng)動物在活躍的社交時,這種分子可以幫助抵御疾病,因此它在進化上被用來增強社會行為。 大腦和腸道菌落 人體腸道中的菌群數(shù)量驚人,是人體自身細(xì)胞總數(shù)的 10 倍多,而這些菌群編碼的基因數(shù)也遠(yuǎn)超人體基因總數(shù)。近幾年的研究發(fā)現(xiàn),腸道菌群與個體的行為情緒有著奇妙的關(guān)聯(lián)。比如有假說認(rèn)為,新生兒的性格可能受到母親產(chǎn)道內(nèi)菌落成分的影響。 麥克馬斯特大學(xué)的約翰·克萊恩(John Cryan)研究團隊通過人為給小鼠腸道菌群 “大換血”,就成功地把膽小害羞的小鼠轉(zhuǎn)變成了無畏的冒險家??茖W(xué)家將生性膽大的 NIH Swiss 型小鼠的腸道細(xì)菌移植到天生膽小畏首畏尾的 BALB/c 型小鼠體內(nèi),三個星期后,BALB/c 型小鼠竟然變成了勇敢的“探險家”。更有趣的是,當(dāng) NIH Swiss 型小鼠移植了膽小的 BALB/c 型小鼠細(xì)菌后,前者居然花了平時三倍多的時間才謹(jǐn)慎地從實驗臺上走下來。 Cryan和他的同事還嘗試了一種更簡便的方法:直接給小鼠喂食可以降低焦慮的菌株:長雙歧桿菌和短雙歧桿菌。結(jié)果這兩種細(xì)菌對小鼠性情進行了不同的改造:短雙歧桿菌讓小鼠變得更勇于探索,而長雙歧桿菌則讓小鼠在面對壓力時,體溫不會變化太劇烈。 腸易激和焦慮:大腦和消化道迷走神經(jīng) 有個朋友,一遇到的緊張的事就特別想沖進廁所大號,攔也攔不住。一直到20多歲,他有一天隨口和醫(yī)生朋友說起這件事,醫(yī)生告訴他,這叫做腸易激綜合癥,一緊張腸道就會有生理反應(yīng),不用太介意。于是,第二天,這個朋友的腸易激綜合癥好了。以后再也沒犯過。 研究發(fā)現(xiàn),有腸易激綜合癥狀或者消化不良的病人,往往是大腦心理癥狀和消化道生理癥狀的共同結(jié)果。研究發(fā)現(xiàn),有高水平焦慮和抑郁的人在一年內(nèi)出現(xiàn)腸易激綜合征或者消化不良的可能性非常高。而那些一開始沒有焦慮和抑郁癥狀的腸易激綜合征或者消化不良病人,一年后出現(xiàn)高水平焦慮和抑郁的可能性也非常的大。也就是說,消化道疾病和心理焦慮抑郁可能是相輔相成的。研究者計算發(fā)現(xiàn),大約有三分之一的人,心理問題比消化道問題出現(xiàn)得早,而大約三分之二的人,消化道問題早于心理問題出現(xiàn)。 帕金森病的消化道起源假說 帕金森病是繼老年癡呆癥后第二大神經(jīng)退化疾病,在六十歲以上人口中占1%,而在八十歲以上人口中占百分之四。帕金森病沒有治愈方法,至今病因不明。帕金森病出現(xiàn)前幾年的早期預(yù)診斷信號包括:嗅覺喪失,失眠,便秘,抑郁和單側(cè)大拇指震動。之后會出現(xiàn)雙手震動,運動遲緩,姿勢不穩(wěn),身體僵硬,肌肉無力以及彎腰駝背。正常人大腦中一部分神經(jīng)元負(fù)責(zé)釋放多巴胺,使人可以正常地控制運動,而帕金森病人這一部分多巴胺神經(jīng)元會加速退化,影響人體自主運動的順利執(zhí)行。事實上,當(dāng)帕金森病人出現(xiàn)運動癥狀時,大腦黑質(zhì)中的多巴胺神經(jīng)元有50%早已凋亡了。病程中后期,帕金森病人大腦中大范圍的神經(jīng)元會可以發(fā)現(xiàn)沉積的α-突觸核蛋白。 神經(jīng)學(xué)家Heiko Braak最早提出一個大膽的假說:帕金森病的起源可能不僅僅來自于大腦腦干,而是更早起源于消化道。近年來,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了越來越多的證據(jù)支持這一假說。比如2015的一個研究發(fā)現(xiàn),那些切除了胃和大腦之間迷走神經(jīng)連接的人,得帕金森病幾率比較低。 其實,早在帕金森病發(fā)病前的10到20年,病人就會出現(xiàn)一些非運動障礙的癥狀,比如最普遍的癥狀之一——便秘。也就是說,帕金森病在最最早期就廣泛出現(xiàn)了消化道癥狀。此外,科學(xué)家還在病人胃腸道神經(jīng)中發(fā)現(xiàn)了剛才提到的,普遍存在于帕金森病人大腦中的α-突觸核蛋白。動物模型研究還發(fā)現(xiàn),胃中的α-突觸核蛋白可以沿著迷走神經(jīng)上行到達大腦。種種證據(jù)暗示著,古老的神經(jīng)疾病帕金森病,可能也是來源于身體的大腦疾病,或者至少部分是。 參考文獻: 1. 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