追问新知｜孤独如何塑造我们的大脑？

德国诺伊迈尔III南极科考站位于南极洲埃克斯特伦冰架的边缘。在冬天，这里的气温可达零下50摄氏度，风速可达100公里/小时，气候异常恶劣。这种与世隔绝的环境对于一些气象、大气和地球物理学的实验至关重要。在那里，科研人员需要在科考站连续工作好几个月，忍受着漫长的寒冷与孤独。

但就在几年前，该科考站也成为了一个研究“孤独”的绝佳实验场所。德国有一个实验团队就曾试图探究，社交孤立和单调的生活环境是否会影响在这里长期逗留的科研人员的大脑。研究人员对8名在德国诺伊迈尔III南极科考站工作了14个月的远征队队员进行了大脑扫描，并从化学和认知层面对大脑机能进行评估。

▷图片来源：Midjourney bot

让人惊讶的是，研究人员发现，与社交正常的人群相比，遭遇社交孤立的被试者的前额叶皮层的体积明显减少（前额叶皮层位于大脑前部，主要负责决策和解决问题），其大脑中的神经营养因子水平也较低（神经营养因子是一种促进大脑神经元发育和存活的蛋白质）。当被试离开南极，脱离社交孤立的环境后，神经营养因子水平的减少仍然可持续一个半月之久。

目前尚不明确大脑中这些物质水平的减少，多大程度上纯粹是由长期社交孤立直接引起的。但这项研究的结果与最近一些研究的结果都表明，长期的孤独经历会显著改变人的大脑，并且是朝着坏的方向发展。

有些神经科学的研究表明，孤独并不一定是由缺乏与他人接触的机会或社交恐惧引起的。大脑中的神经环路和行为的变化让人们陷入两难：这些人一方面非常渴望与他人建立联系，另一方面又觉得他人即灾难——不值得信任、挑剔、不友好。因此，他们会与人群保持距离，有意或无意地拒绝任何潜在的社交接触。

社交孤立是衡量一个人有多少社会关系的客观指标，是可以被明确量化的。但孤独感却与之很不同，很难进行实证研究，因为它完全是个体的主观情绪体验。虽然目前研究人员开发了类似的孤独感量表等工具来帮助评估个体的主观感受，孤独的体验很大程度上仍然依赖于被试的语言描述。

全球范围内，孤独感对人们造成的身心伤害无疑是深远的。在一项调查中，22%的美国人和23%的英国人表示他们总是（或经常）感到孤独。而截至2020年10月，新冠疫情更是加剧了人们的孤独感：36%的美国人表示感到“严重孤独”。

孤独不仅仅让人情绪不佳，它还会损害人的健康，可能导致高血压、中风和心脏病。它还可以使人们患2型糖尿病的风险增加一倍，患痴呆症的概率增加40%。而长期孤独的人的死亡率也比社交正常的人高83%。

在国外，一些社会组织和政府常会通过鼓励人们多外出活动，建立业余爱好俱乐部、社区花园和手工艺团体来帮助解决社会上的孤独问题。然而，正如神经科学研究所表明的那样：摆脱孤独并非易事，单靠增加人们社交接触的机会远远不够。

孤独者对“拒绝信息”的偏爱

几年前，当德国和以色列的神经科学家研究孤独时，他们预期孤独感的神经基础应该与社交恐惧症相似，都与杏仁核这一结构相关（杏仁核是大脑的恐惧中心。当人们面对害怕之物时，比如蛇，杏仁核就会被激活）。该团队成员之一，来自德国波恩大学的博士生贾娜·利伯兹（Jana Lieberz）说：“我们原以为社交恐惧症的处境会使人们杏仁核的活动增加，那么类似地，处于孤独状态的人的杏仁核应该也会被激活。”

然而，令该研究团队意外的是，尽管有威胁的社交环境会增加社交恐惧者的杏仁核活动，但对处于孤独状态中的人却丝毫没有影响。同样，社交恐惧者大脑中“奖赏中心”的活动减少，而处于孤独状态中的人却并无这种情况。

该团队成员之一，来自德国波恩大学的博士生贾娜·利伯兹（Jana Lieberz）说：“社交恐惧的核心特征在孤独中并不明显。”孤独和社交恐惧是完全不一样的东西，这也就意味着，平时在治疗恐惧症中较为有效的暴露脱敏疗法对于缓解孤独可能并不奏效。告诉处于孤独状态下的人多出去社交，如隔靴搔痒，无法触及孤独感的本质。最近的一项荟萃分析也证实，仅仅让处于孤独状态的人暴露在易于与他人互动的环境中，对孤独感的缓解并没有实际意义。

孤独的问题似乎在于它让人们产生某种思维偏见。在一项行为研究中，相较于对照组，处于孤独状态下的人似乎对负面的社交信息更为敏感。他们也更喜欢站在距离陌生人更远的地方，他们不太信任别人，也不喜欢与他人发生身体接触。

“无论处于孤独状态下的人们接收到什么样的外部信息——面部表情、文字等，他们都倾向于对此作负面的情绪认知处理，而这进一步让他们深陷孤独的深渊。这可能就是为什么处于孤独状态的人，其情绪往往遵循‘螺旋式下降’”，麦吉尔大学的研究员达尼洛·布兹多克（Danilo Bzdok）说道。

孤独的生理特征：默认网络故障

多年前，布兹多克和同事们进行了迄今最大规模的一项研究——寻找人类大脑中孤独感的生理特征。据布兹多克介绍，此次研究涉及的被试者比以往任何研究都要多100倍。他们使用的是英国生物医学数据库——UK Biobank中的数据。该数据库包含了约40000名英国居民的脑影像结果，以及对他们社交孤立情况的信息记录。

有趣的是，他们于2020年发表在《自然通讯》杂志上的研究结果显示，与孤独感对应的大脑区域是默认网络（default network）。他们发现，在孤独人群中，默认网络不仅体积更大，而且与大脑其他部位的连接也更加紧密。

直到20多年前，科学家们才知道有默认网络的存在。它是一个耗能大，且当个体处于精神漫游状态时会被激活的大脑区域。此外，之前的研究显示，默认网络似乎与人类进化过程中形成的许多独特能力有关，如语言、预测未来和因果推理等能力。比如，在日常生活中，当我们想起他人时，或试图揣测他人意图时，默认网络就会被激活。

上述研究的结果与心理学家之前的发现不谋而合，即处于孤独状态的人往往会在脑海中幻想社交互动，容易念旧，甚至会将宠物拟人化，例如，把猫当人类一样进行交谈。布兹多克（Bzdok）表示：“这些行为都需要默认网络的参与。”

诚然，孤独可以在想象中带来丰富的“社交生活”，但同时也削弱了人们对真实的面对面社交接触的欲望。2021年，布兹多克及其同事的一项研究也揭示了这一点。他们分别观察了处于社交孤立状态下的人和缺少社交支持（衡量标准是日常生活中是否有倾诉对象）的人的功能脑成像数据。结果发现，在所有这些人中，与奖赏相关的眶额叶皮质的体积都较小。这可能意味着，孤独感让大脑不易从社交中获得奖赏，进而觉得想象中的社交和现实中的社交并无区分。

而去年一项基于1300多名日本志愿者数据的大型脑成像研究表明，孤独感越强，处理视觉注意的脑区间的功能连接也就越强。这一发现与之前的眼动追踪研究结果一致，即处于孤独状态的人往往会过度关注那些让人不愉快的社交线索，例如被他人忽视。

孤独者强烈且别扭的社交渴望

尽管处于孤独状态下的人们可能会觉得与他人接触是不舒服的、不愉快的，但他们似乎仍然渴望与他人建立联系。芝加哥大学神经科学家约翰·卡乔波（John Cacioppo）因对孤独感的研究而被尊称为“孤独博士”，他曾假设，孤独感是一种进化上的适应特征，类似于饥饿，标志着我们的生活出了某种问题，身体发出了求救信号。正如饥饿会促使我们寻找食物，孤独也会促使我们寻求与他人的联系。对于生活在非洲大草原上的祖先来说，他们的生存很大程度上取决于与群体的联结，孤独感所触发的社交欲望攸关生死。

▷图片来源：Midjourney bot

最近的一些脑成像研究也支持这一观点，即孤独感深植于我们的内心。在一项研究中，剑桥大学神经科学研究助理利维娅·托莫娃（Livia Tomova）和同事们扫描了40位被试者在禁食10小时后观察美食图片时的大脑活动。同样地，他们让这群人独处10个小时——期间不能使用电话、电子邮件等可以与他人联结的媒介，甚至不 能阅读小说。随后，他们让被试者看朋友们的照片。有趣的是，科学家们比较这两组实验结果发现，在饥饿和孤独时，人们的大脑激活模式非常相似。

这项实验强调了孤独感的一个重要事实：仅仅10个小时的社交孤立就足以引发与食物剥夺基本相同的神经信号。正如托莫娃所说的，这意味着“我们想要与他人建立社交联系的渴望是像我们对水和食物一样的基本生理需求”。

孤独的进化意义：

脑袋更大，朋友更多

最近的一些研究似乎也证实了一种名为“社交大脑假说”（social brain hypothesis）的进化理论，该理论认为频繁的社交活动使得大脑变大。研究显示，圈养在更大的社交群体中，或与更多的同类共享生存空间的非人灵长类动物，其大脑更大，与高级认知功能相关的前额叶皮质也具有更多的灰质。

而人类没有什么不同。2022年的一项研究发现，处于孤独状态的老年人群，其大脑发生了局部萎缩，包括处理情绪的丘脑和负责记忆存储的海马体。研究者认为，这些变化可能有助于解释孤独和痴呆之间的联系。

当然，我们尚不能确定孤独和大脑尺寸两者之间的因果联系：是大脑结构的改变让我们更易感孤独，还是孤独引起了大脑萎缩？布兹多克认为，目前还不可能解决这个难题，但因果联系可能是互通的。

一方面，关于灵长类动物的研究和德国诺伊迈尔III南极科考站实验的结果表明，经验和社会环境因素能够对个体的大脑结构产生巨大的影响，这强化了孤独能够引起大脑改变的观点。另一方面，对双胞胎的研究表明，孤独感在一定程度上是可遗传的：几乎50%的个体孤独感差异可以用基因型的多样性来解释。

走出孤独的良药

但孤独并非无药可救。研究表明，认知疗法可以通过训练人们意识到自己的行为和思维模式如何阻碍他们与他人建立重要联系，从而有效地缓解孤独。

▷图片来源：Midjourney bot

在最近的一项研究中，利伯兹和同事们观察了玩信任游戏的人群的大脑活动。他们发现，孤独人群的脑岛活跃度远低于社交正常的人群。利伯兹解释说：“当我们体察自己的直觉时，脑岛会激活。”这可能能解释为什么处于孤独状态的人难以信任他人——他们无法相信自己的直觉。因此，针对信任的干预措施可能是解决孤独问题的另一方案。

另一个想法是鼓励同步性。研究表明，评估人们多大程度上喜欢和信任彼此的一个关键，在于他们的行为和反应的实时匹配程度。个体之间的这种同步性可以很简单，比如在交谈中微笑或模仿对方的肢体语言；也可以很复杂，比如担任合唱团或赛艇队的一员。在一年前发表的一项研究中，利伯兹和同事们表明，处于孤独状态的人很难与他人同步，以及这种不和谐会导致他们大脑中负责观察动作的区域超速运转。引导处于孤独状态中的人如何与他人同步可能是另一种干预措施。“鼓励同步性也许本身并不能直接治愈孤独，但它可能是治愈的开始”，利伯兹说道。

如果上述措施都无法奏效，那么可能需要考虑化学疗法。在瑞士进行的一项实验中，当被试者服用神奇蘑菇中的精神活性化合物——裸盖菇素（psilocybin）后，他们感觉不那么被社会排斥了。而对服药者的大脑扫描结果也显示，处理痛苦的社交经历的脑区活动变少了。

虽然认知行为疗法、鼓励信任和引导同步性，甚至摄入神奇蘑菇等干预措施都有可能治疗长期的孤独，但短暂的孤独感永远是人类体验中珍贵的一部分，并且它并不是坏事。

孤独与压力相似：它们令人不快，但不一定是负面的。它可以为身体提供能量，帮助我们更好地应对挑战。而只有当我们长期处于孤独状态时，它才会是问题。

原文链接：

https://www.quantamagazine.org/how-loneliness-reshapes-the-brain-20230228/

编辑：lixia

排版：Yunshan

校审：Yunke

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