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用生物學重新認識孤獨感:痛苦的背後是進化的動力

用生物學重新認識孤獨感:痛苦的背後是進化的動力



作為社會動物,我們相互依存。人類在社群之內互幫互助,從而歷經困苦,繁衍生息。

「人類這個物種能生存下來,不是因為速度快,也不是因為身強體壯,或者有天生的武器,而是因為社會保護。」芝加哥大學認知與社會神經科學中心主任約翰·卡西奧波(John Cacioppo)說。


例如,早期人類只有進行群體狩獵,才能捕獲大型哺乳動物。「我們的優勢在於溝通和合作能力。」他說。


但是,這些強大的群落是怎麼形成的?


卡西奧波提出,驅使社會紐帶形成的關鍵因素,恰恰是它的反面,即孤獨感。根據他的理論,孤獨產生痛苦,在這種痛苦的刺激下,我們尋求陪伴,獲得安全感。這促進了團體合作與保護,最終有益於物種的存續。

孤獨感之所以延續至今,是因為對社會性動物而言,它提供了一種重要的進化優勢。一如口渴、飢餓或疼痛,孤獨也會造成不適,動物會尋求化解途徑,從而提升長期生存機率。


如果卡西奧波的理論沒錯,那麼,必定存在一種內在的生物機制,迫使獨處的動物尋找同伴。這種機制讓我們在孤身一人時感到不適,在與人共處時感到釋然。


麻省理工學院的研究人員認為,他們已經在「中縫背核」的一部分腦神經元中,發現了這種驅動力的來源。


根據今年早些時候發表於《細胞》雜誌的研究,這些神經元受到刺激後,能促使獨處的小鼠尋找同伴。這一發現為卡西奧波的理論提供了重要支撐,並表明了特定的腦部結構與社會行為之間的深層次聯繫。


近年來,人們開始探究社會行為的遺傳學基礎,以及基因在大腦中發揮的根本性作用。這項新研究就是其中之一,它首次將特定神經元與孤獨感聯繫在一起。

「近15年來,人們越來越渴望理解社會行為的生理基礎,包括照顧他人、社交排斥、欺凌、欺騙等行為。」加州大學聖迭戈分校的哲學家帕特里夏·丘奇蘭德(Patricia Churchland)說,她致力於大腦和社會行為方面的研究。


「我認為,對於關懷、分享和守望相助的進化基礎,我們已經有一個基本的概念,但大腦機制無疑是非常複雜的。」


借著卡西奧波的研究,以及麻省理工的新發現,對孤獨的研究進一步從心理學和社會學領域轉移到了生物學領域。


「我認為,從更大的層面上說,我們要理解的不是孤獨為何令人痛苦,而是大腦有怎樣一種機制,激勵著我們擺脫孤獨。」加州大學洛杉磯分校的基因組研究員史蒂夫·科爾(Steve Cole)說,「我們要考慮的也許不是孤獨感,而是社會親和。」


社會性動物

吉莉安·馬修斯(Gillian Matthews)發現孤獨神經元,純粹是出於偶然。


2012年,她還在倫敦的帝國理工學院讀研,研究可卡因對小鼠大腦的改變。她會給小鼠注射一定劑量的可卡因,然後單獨關籠,第二天檢查一組特定的神經元。對照組的小鼠也是如此,只不過將可卡因換成了鹽水。


馬修斯預計,在給葯24小時後,小鼠的神經元連接會增強,從而解釋可卡因的成癮性。但令她驚訝的是,實驗組和對照組小鼠的神經元連接產生了相同的變化。


過了一夜,不論給葯與否,某一組細胞的神經連接都增強了。「一開始,我們以為操作程序有誤。」馬修斯說。她現在已是麻省理工的博士後研究員。

用生物學重新認識孤獨感:痛苦的背後是進化的動力



麻省理工學院的神經科學家泰伊(左)和馬修斯發現了一組神經元,它可以促使老鼠尋求同伴。


她研究的腦細胞能分泌多巴胺,一種與愉悅感相關的腦部化學物質。吃飯、做愛或用藥時,多巴胺水平都會激增。但它不僅僅是一種快樂信號。


多巴胺系統的存在,可能是為了驅使我們追逐慾望。「它不是你得償所願之後才分泌的,而是用來激勵你不斷追求目標的。」科爾說。


進入焦點的是「中縫背核」這一腦區的多巴胺神經元,「中縫背核」因與抑鬱症相關而著稱。(這可能並非巧合——孤獨是抑鬱症的一個巨大風險因素。)


傳送門:孤獨與抑鬱,有人恨,有人愛


那裡的大部分神經元都能分泌5-羥色胺,百憂解(Prozac)等抗抑鬱藥物就以它為化學信使。分泌多巴胺的細胞佔到該區域的25%左右,它們歷來都很難獨立出來加以研究,因此,科學家對其功能知之甚少。


馬修斯推測,這些改變可能來自實驗過程中的其他環境因素。


於是,她把小鼠放進新的籠子,再測試多巴胺神經元改變與否。但她發現,並不是籠子的問題。最終,馬修斯和她的同事凱·泰伊(Kay Tye)意識到,改變這些腦細胞的並非藥物,而是24小時的獨處經歷。


「也許,這些神經元傳遞的是這種孤獨的經歷。」馬修斯說。


小鼠和人類一樣,也是社會性動物,通常喜歡群居。把一隻小鼠拎出來關禁閉,當它再次回到群體中時,相對於從未離開過集體的情況,它會花更多時間與其他小鼠互動。


為了進一步了解「中縫背核」神經元與孤獨的關係,研究人員對多巴胺細胞運用了名為光遺傳學的技術——通過基因工程技術,使它們響應某些特定波長的光。這樣一來,只要控制光的暴露程度,研究人員就可以激活細胞,或使之沉睡。


刺激小鼠的多巴胺神經元,小鼠似乎會感到難受。在有選擇的情況下,小鼠會主動避免刺激,就像避免疼痛一般。此外,小鼠似乎會進入孤獨狀態,好像獨孤已久似的,長時間地和其他小鼠相處。


「從中或許可以看出,大腦如何通過神經連接,使我們成為天生的社會性動物,並免受孤獨的不利影響。」馬修斯說。


孤獨譜系


十年前,卡西奧波率先提出了孤獨進化論。一項強有力的證據是,人對孤獨的敏感度具有遺傳性,就像身高或糖尿病風險一樣——約半數的孤獨水平可以與基因掛鉤。


「如果真的有害無益,它早就被淘汰了,所以它肯定有利於適應。」芝加哥大學全國民意研究中心的心理學家路易絲·霍克利(Louise Hawkley)說。孤獨進化論「就孤獨感的存在原因,提供了一種說得通的理論。」她說。


的確,同糖尿病一樣,人們對孤獨的敏感程度各不相同。「能夠遺傳的不是孤獨,而是失去社會聯繫的痛苦感。」卡西奧波說。他正在對數萬人展開研究,試圖找出與孤獨感相關的特定基因。


從進化角度看,對一個種群來說,變異性有它的好處。卡西奧波說,有的社群成員「難以忍受分離之苦,願意留下來捍衛村莊」,「還有的願意出去闖蕩,但也會想念故土,於是他們會回來,並帶回新鮮的發現。」


小鼠也呈現出這種變異性。在馬修斯的實驗中,同樣是孤獨神經元被激活,籠子里社會地位最高的小鼠——最能打架,並優先獲得食物及其他資源的小鼠——反應最為強烈。


此時,地位高的小鼠比地位低的小鼠更渴望尋找同伴,更傾向於避免孤獨神經元受到刺激。這表明,地位高的小鼠更害怕孤單。


另一方面,地位最低的小鼠似乎不那麼介意,它們也許喜歡獨來獨往,免得受欺負。

用生物學重新認識孤獨感:痛苦的背後是進化的動力



「中縫背核」腦區的一部分神經元(以紅色、綠色和黃色顯示)能產生一種名為多巴胺的化學信使。科學家認為,正是由於這些神經元,小鼠在結束單獨拘禁後,才會更頻繁地與同伴互動。


「這個問題非常複雜——光是在嚙齒動物身上,就表現出巨大的變異性。」丘奇蘭德說,「真不可思議。」


泰伊和馬修斯的研究結果表明,如果動物的實際社交狀況與社交欲求之間存在脫節,那麼,「中縫背核」神經元就有助於彌合這種脫節。


就好比對冰淇淋的渴求——有的人喜歡冰淇淋,有的不喜歡。多巴胺神經元能驅使前者搜尋冰淇淋,但對後者影響寥寥。


「我們認為,中縫背核神經元通過某種方式,動用了小鼠的主觀社會體驗,並且,只有對之前就重視社會關係的小鼠,它才會產生顯著影響,否則便不會。」馬修斯說。


這就呈現出兩種耐人尋味的可能性:要麼神經連接決定了社會地位,要麼社會地位影響了神經連接。


也許一些動物一出生,就渴望社會接觸。它們沒事找事,為了維護自己在族群中的地位,變得攻擊性十足,最後爬上高位。


或者,某些小鼠天生具有攻擊性,喜歡欺凌群體中的其他成員。它們的神經連接可能因此改變,促使小鼠到處挑釁。


泰伊和馬修斯計劃展開進一步實驗,在這兩種可能性中做出判斷。


卡西奧波說,看到泰伊和馬修斯的結果時,他正在走路,結果差點兒「絆了一跤」。


他對人類的孤獨感進行過廣泛的研究,還曾使用大腦成像手段,觀察人類在感到孤獨時,哪些腦區會更加活躍。但是腦成像的清晰度較低,他無法像泰伊和馬修斯那樣,分析特定的細胞類型。


泰伊和馬修斯的研究有助於重構我們對孤獨感的認知,將其從一種絕望的狀態,重塑為一種隱藏在生物學中的驅動力。


「我們要看的不是孤獨有多難受,而是神經系統如何獎勵社會交往。」科爾說,「這樣,孤獨感就很好理解了,它只是一種因為缺乏獎勵導致的負面狀態。」


翻譯:雁行


來源:Quanta Magazine


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