迷走神经:连接大脑与身体的高速公路
BALI @ 2024.09.03 , 07:02 上午迷走神经是身体最长的神经,贯穿大脑与器官,调控情绪、恐惧等心身联系,维系生命。
我们的身体中,有一条神经像高速公路一样,从大脑出发,分支广泛,遍布各个器官,调节包括情绪、愉悦和恐惧在内的多种身体功能,这就是迷走神经。
深夜,你独自徘徊在空无一人的街道上寻找停放的汽车,忽然听到身后传来的脚步声。你的心脏狂跳,血压飙升。鸡皮疙瘩出现在手臂上,手心冒汗。胃部紧绷,肌肉蓄势待发,准备奔跑或搏斗。
现在想象同样的场景,但没有身体对外界威胁的本能反应。你还会感到害怕吗?
这种经历揭示了大脑与身体在心灵创造中的紧密结合m一种由思维、感知、情感和个性独特地组合而成的心灵。仅靠大脑的能力已经令人惊叹。这一至高无上的器官为大多数人提供了对世界的生动感知。它能够保存记忆,让我们学习和说话,产生情感和意识。但那些试图通过将其数据上传到计算机来保存心灵的人,忽略了一个关键点:身体对于心灵至关重要。
这种至关重要的大脑-身体联系是如何实现的?答案涉及一种非常特殊的神经——迷走神经。迷走神经是体内最长的神经,从大脑延伸到头部和躯干,向我们的器官发号施令,并从中接收感觉。它调控的许多功能,如情绪、学习、性唤起和恐惧,都是自动进行的,无需意识控制。这些复杂的反应动用了连接大脑和身体的神经网络。在某种意义上,迷走神经就是心灵的传导者。
刺激一条神经,如何能带来如此广泛的心理和认知益处?
神经通常以其执行的具体功能命名。视神经将眼睛的信号传送到大脑,以实现视觉。听神经传导声音信息以实现听觉。然而,早期解剖学家对迷走神经的命名只能取其“迷走”之意,源自拉丁语中的“游荡”。这种神经的游荡特性早为解剖学家所知,尤其是生活在公元216年左右的希腊博学者盖伦。但要理解其复杂的解剖结构和功能,还需要几个世纪的研究。这个努力至今仍在继续:迷走神经的研究处于当今神经科学的前沿。
目前最活跃的研究涉及通过电刺激这一神经来增强认知和记忆功能,并用于治疗神经和心理疾病,如偏头痛、耳鸣、肥胖、疼痛、药物成瘾等。然而,刺激一条神经如何能够带来如此广泛的心理和认知益处?要理解这一点,我们必须先了解迷走神经本身。
迷走神经起源于大脑延髓中的四个神经元簇,延髓位于脑干与脊髓连接处。我们体内的大多数神经直接从脊髓分支出来:它们穿过脊柱中的椎骨之间,形成一系列横向带状结构,将信息传入和传出大脑。但迷走神经不同。它是13条直接从大脑通过颅骨中特殊孔洞离开的神经之一。从那里,它向头部和躯干几乎所有地方分出密集的分支。迷走神经还从两个主要的神经节(ganglia)向外放射。例如,一大簇迷走神经元像藤蔓一样攀附在你颈部的颈动脉上。它的神经纤维沿着这张血管网络,遍布全身,延伸到从心脏和肺部到肠道等重要器官。
和大脑本身一样,大脑有左右两个对称的半球,我们也有左右两支迷走神经分支,它们连接到大脑的两个半球。但我们体内的器官并非左右对称:例如,心脏位于左侧,而肝脏位于右侧。因此,右侧迷走神经比左侧更长,且两侧的功能由于所连接的不同器官而有所不同。
将迷走神经比作一个高速公路网络,似乎尤其贴切,其路径分叉,再次分叉,有时又重新汇合。正如道路有不同的名字,许多迷走神经的分支也因它们到达的目的地而被赋予不同的名称。它们可能会与迷走神经的主要部分并行一段时间,然后再度分开。
所有复杂的身体系统都需要刹车和油门来保持控制,迷走神经在许多本能反应中充当了这些角色,几乎所有这些反应都在不知不觉中发生。来自脑干和身体之间的信号沿着迷走神经上下传递,以扭转你的肠道进行消化,调动你的免疫系统来抵御微生物威胁,调节心跳,升降血压。迷走神经压缩你的支气管,以将空气输送到肺部,触发呕吐反射并引发咳嗽。
迷走神经的影响力如此强大,它甚至可以让心脏停止跳动。
其影响力不仅限于基本的生命维持:迷走神经在通过整合大脑和身体生成心灵方面也至关重要。窒息是可怕的,因为死亡可能就在几分钟之内。那种高度紧张的心理状态依赖于来自身体的信号——无法呼吸或吞咽——而迷走神经既感知又控制窒息反应。如果你的心脏突然开始狂跳,你可能会经历一次恐慌发作;控制心率是迷走神经的主要功能之一。许多其他心理状态,如性唤起,也依赖于心身连接,即信息进入大脑(如触摸的感官刺激)和从大脑传出(以激发身体反应)。迷走神经就是那条连接。它在大脑和身体之间的广泛分布和长度,使其能够协调多种身体功能,这是其他独立神经无法做到的。
迷走神经的主要功能是抑制身体的反应。例如,在恐惧发作后,身体强大的救命威胁反应必须终止,以恢复正常的心跳、呼吸、血流等。迷走神经的影响力如此强大,它甚至可以让心脏停止跳动。相反,迷走神经也可以通过松开刹车来加速身体反应。
迷走神经的镇静作用是新疗法的生物学基础,这些疗法旨在刺激神经以减轻癫痫、缓解焦虑症、降低身体的炎症反应并遏制偏头痛发作,此外还有许多潜在的治疗方法。与用于治疗某些相同病症的深脑刺激不同,迷走神经刺激无需神经外科手术即可实现。可以通过在胸部外科植入电极或更简单地将电极夹在耳垂上,用温和的电脉冲来刺激神经纤维。这项技术已被用于治疗癫痫和抑郁症数十年之久,2021年美国食品药品监督管理局还批准其用于治疗中风引起的运动障碍。
然而,有些人将迷走神经的广泛身体影响作为邀请,参与伪科学。在网络上的某些角落,所谓的多迷走神经治疗(一些人声称的通过身体或呼吸练习来重置迷走神经)被提出可以解决几乎所有的心身障碍。这些流行疗法几乎没有证据表明它们是任何东西,除了安慰剂效果之外。
迷走神经不需要成为万灵药也足够令人惊叹,仅凭它自身就值得我们赞叹。如果没有身体最长神经的广泛领域和强大影响力,大脑和身体之间至关重要的、高度协调的联系就会断裂,我们的许多核心情感和体验——恐惧、愉悦、对威胁的快速反应、随后的镇定——都会消失。
本文译自 Quanta Magazine,由 BALI 编辑发布。
PREV : 世界上最古老的公司,存在近1500年
NEXT : 科学家终于发现了让记忆长存的“胶水”