引言
恐惧是个体在面临外界威胁时出现的本能情绪反应;当这种反应超过正常范围时,被称为病理性恐惧。而焦虑则常发生在缺乏现实威胁的情况下,却依旧伴随着紧张和担忧的情绪体验。早期学者曾认为情绪难以通过神经科学方法研究,但随着神经影像学、电生理学和分子生物学的发展,恐惧与焦虑的神经机制已成为神经科学领域的重点研究方向。目前,研究者常结合经典条件反射范式,通过微电凝、药物微量注射、电生理记录等方法,探讨特定脑区功能改变与情绪反应之间的关系,从而揭示其潜在神经通路。
研究恐惧最直接的方法是条件反射实验。人在遭遇恐惧时常表现为:
行为反应:战斗或逃避行为;
自主神经反应:心率加快、血压升高、出汗等;
神经内分泌变化:下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴活跃,血浆皮质醇水平升高。
实验中,研究者通常将中性刺激(如声音)与威胁性刺激(如足底电击)配对呈现,经过多次训练后,中性刺激即可单独诱发与恐惧相似的行为和生理反应。这种“恐惧条件反射”表明杏仁核及其下游通路在恐惧的习得和表达中起核心作用。
(一)惊吓反射的增强形式
恐惧增强的惊吓效应(Fear-potentiated startle)
响亮声音会引发惊吓反射,而当该声音与电击、灯光等条件刺激配对后,其强度显著升高。这一现象说明情绪状态能调节反射反应。研究表明,抗焦虑药物如地西泮、丁螺环酮等可减弱该效应。
光增强惊吓效应(Light-enhanced startle)
强光照射几秒钟后给予声音刺激,同样可使惊吓反射强度增加,这被认为是非条件性焦虑的表现,且可被抗焦虑药物削弱。该效应具有物种差异,例如大鼠较人类对光更敏感。
CRH增强惊吓效应
脑室内注射促皮质激素释放激素(CRH)能诱发类似焦虑的行为反应,并增强听惊吓反射;而CRH拮抗剂可阻断这种效应。这表明CRH是介导焦虑的重要神经递质。
(二)惊吓反射的神经通路
惊吓反射属于简单的非条件反射,潜伏期极短(约8 ms),由三级神经元构成:耳蜗核 → 桥脑尾侧网状核 → 脑干运动神经元。研究发现,损伤桥脑尾侧网状核可完全消除惊吓反射,提示该核是关键中继站。
与单纯的惊吓反射不同,恐惧条件反射涉及习得和高级神经中枢。声音等条件刺激经耳蜗核 → 丘脑 → 听皮质与杏仁核。丘脑传入的信号速度快但粗糙,听皮质的信号更精确。最终,杏仁核整合这些信息并启动相应的防御反应。
杏仁核的外侧核(LA)是听觉输入的主要接受区,进一步将信息传递至基底核、附属基底核,再到达中央核(CEA)。CEA直接调控防御性反应,包括行为冻结、交感神经激活以及HPA轴反应。研究表明,仅损伤LA或CEA即可显著阻断恐惧条件反射。
尽管杏仁中央核(CEA)与终纹床核(BST)在解剖和投射上相似,但它们在情绪反应中的作用存在显著差别:
CEA 主要介导条件性恐惧,损伤后恐惧增强的惊吓效应消失,但对焦虑状态影响不大。
BST 则主要调控焦虑或敏感状态,损伤后可减弱光增强惊吓和CRH相关的焦虑效应,但对条件性恐惧影响较小。
因此,CEA是恐惧的关键中枢,而BST更偏向焦虑的调节中心。
总体而言,恐惧与焦虑虽有相似的神经环路,但其核心中枢略有不同:杏仁核在恐惧形成与表达中居于核心地位,而BST则与焦虑状态密切相关。未来若能在神经生化层面揭示两者的差异,可能为焦虑症与恐惧障碍的临床治疗提供更具针对性的药物靶点。