新智注意力

如何保养大脑中的应激 “刹车系统”

原创:新智注意力 刘勇


大脑是一尊构造极其复杂且精密运行的智能机器,我们一言一行、喜怒哀惧、意识想法都在其掌控之下。若这台机器运作失调,就会产生一系列的问题。了解大脑应激反应系统的运转机制,有助于我们管理自己的情绪,科学、有效地应对学习生活中的压力。      ——科普时报专栏


HPA轴 —— 体内的应激反应系统


脑科学家依大脑结构的职责,将大脑大致分为旧皮层、边缘系统、新皮层三个层级。旧皮层负责呼吸和心跳等生命基础,新皮层负责高级别的执行功能。处于新、旧皮层中间的区域称为边缘系统,负责情感、哺育、本能欲望、应对危机等,此区域由下丘脑、海马体、垂体、杏仁核、伏隔核等构成。“HPA轴”是指从下丘脑(Hypothalamus)到垂体(Pituitary)再到腰部的肾上腺(Adrenal)这条神经通路。HPA轴是被脑科学和临床医学研究最多的神经功能,许多与认知功能有关的比如冲动控制,记忆障碍,冲动控制,二型糖尿病等都与HPA轴的功能紊乱有关联。



△HPA轴运作示意图


HPA轴的靶向促进与反向抑制功能


下丘脑类似一个意识筛选器,正常状态下它能防止大脑被巨量信息狂轰乱炸,当大脑侦测到可能的威胁或长期压力,下丘脑立即向垂体释放促肾上腺皮质激素释放激素(CRH),垂体收到CRH后释放促肾上腺皮质激素(ACTH)至血液中,并到达肾上腺,肾上腺分泌一种应激激素——皮质醇(Cortisol)。皮质醇使心跳加快,血压更高,肌肉获得更多血液,人可以在瞬间对威胁做出反应,比如逃跑或搏斗;皮质醇水平的适度上升使得身体和大脑处于高度警戒状态,让人思维清晰,专注度提升。反过来HPA轴也有反向抑制功能(图中橙色箭头),当皮质醇分泌水平过高,则会发出反馈抑制信号,使得垂体的ACTH及下丘脑的CRH激素分泌减少,确保HPA轴处于动态的平衡中。另外,大脑前额叶和海马体不但有记忆功能,而且也有抑制大脑过度反应的功能(图中蓝色虚线),就像刹车制动系统一样让我们的HPA轴稳定的工作。上述由大脑进化而来的保护机制好像是很好的功能,真实的情况是这样的吗?


HPA轴的驱动器


这就需要了解HPA轴的驱动器——杏仁核(Amygdala)。实际上外界的威胁信息不会直接驱动HPA轴的应激反应,而是杏仁核。杏仁核是大脑中的警报系统,在危机时刻能让人逃跑或战斗,这是生物进化的杰作。如果人长期处于焦虑或压力状态,也被杏仁核视为威胁,杏仁核这个HPA应激系统驱动器就一直在工作,杏仁核激活区会逐渐增大,且更加敏感,比如焦虑患者的杏仁核极度活跃且容易被激活,时不时误报一些“威胁”信息,让焦虑症患者把自己当敌人一样陷入无法自拔的漏斗陷阱中。以生物学角度解释,杏仁核驱动HPA轴运作从而产生皮质醇,反过来皮质醇又增加了杏仁核的敏感度,打破平衡后焦虑等问题就一直处于恶性循环的状态。


在现实生活中人们很少遇到真正意义上的危险威胁,主要是因长期压力造成的身体和脑内皮质醇水平过高,从而打破了HPA轴的运行平衡,进而产生焦躁、抑郁、内分泌失调等问题。皮质醇也被称为“死亡激素”,体内长期过高水平的皮质醇会杀死海马体与前额叶中的新生细胞,造成海马体与前额皮层区域的缩小,也就影响了脑的认知功能,包括记忆减退、注意力不集中、思维呆滞、情绪冲动等问题。因此,为正处于神经发展期的儿童青少年减负释压,并帮助他们在成长的拥有管理情绪的能力,是科学且非常重要的举措。


如何科学减负释压


要打破这个循环,就要增强HPA生物应激系统的稳定性。医学上已经证实下述方法有效并被越来越多的人实践:


1 脑放松训练


经过28天的脑放松训练后,体内皮质醇浓度明显降低,认知能力有所提升。基于fMRI脑功核磁成像,对照长期压力得不到缓解的实验群体,证实经常进行脑放松训练者的杏仁核体积有所减小,海马体激活区域有所增大。借助正念冥想或脑波专念系统训练10分钟后,用ThinkBand脑波系统测量,也能观察到EEG数据中的专注、放松参数均有所提升,这有利于让人快速识别情绪状态,更理性地面对突发事件。基于客观的脑波测量及训练,可以做到训练及改善效果的可视、可评估,目前被用在很多中小学的心理素质活动室、医院,用以替代传统的量表访谈形式。




△ 某学生使用大脑360认知能力训练系统EEG曲线截取


2 科学运动


运动过程皮质醇浓度升高,而在运动结束后就很快降低到正常水平,每次持续30分钟以上的中强度户外有氧运动(跑步、骑行等),都是对应激系统的一次预演,坚持运动可促使HPA轴健康地运行;科学证实运动能产生脑源性神经因子(BDNF),BDNF是新细胞发生的必备物质,在前额叶及海马体内均有发现,因此运动不但能提高记忆,而且可增强应激反应的“刹车系统”;科学运动还能让大脑产生一种内源性的被称为“细胞保姆”的GABA激素(γ-氨基丁酸),该激素可以抑制过度活跃的新生细胞,令人更加平静、专注。


3、 确保优质睡眠


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