揭曉大腦隱藏的恐懼關閉開關

科學家們發現了大腦學會克服本能恐懼的一種迷人方式，這也讓我們明白隨著時間推移，人類是如何適應所感知到的威脅的。這項發現可能為針對與恐懼相關的失調症，如創傷後壓力症候群（PTSD）和焦慮症，開闢新的治療途徑，利用大腦自身的機制來消除非理性的恐懼。

倫敦大學學院（UCL）桑格柏恩維康中心（Sainsbury Wellcome Centre，SWC）的科學家們找出了幫助動物克服本能恐懼的大腦機制。他們的研究於今日（2月6日）發表在《科學》期刊上，探討了老鼠如何學會抑制對看似有威脅，實則無害之物的恐懼反應。這些發現可能有助於開發針對恐懼相關病症的治療方法，如恐懼症、焦慮症和創傷後壓力症候群（PTSD）。

由莎拉·梅德羅斯博士（Dr. Sara Mederos）和索尼婭·霍弗教授（Professor Sonja Hofer）領導的研究團隊，繪製出大腦如何透過學習抑制對長期證明無害的威脅的反應，從而適應恐懼的過程。SWC霍弗實驗室的研究員梅德羅斯博士解釋說，人類天生就有本能的恐懼反應，比如對巨大噪音或快速逼近物體的反應。然而，我們可以透過經驗來克服這些本能反應，就像孩子們學會享受煙火，而不是害怕它們巨大的爆裂聲。「我們想了解這種學習形式背後的大腦機制。」

研究團隊採用了一種創新的實驗方法，研究暴露在模擬空中掠食者逼近的頭頂擴散陰影下的老鼠。一開始，老鼠遇到這種視覺威脅時會尋找遮蔽處。然而，經過反覆暴露且沒有實際危險後，老鼠學會了保持冷靜而不是逃跑，這為研究人員提供了一個研究抑制恐懼反應的模型。

根據霍弗實驗室先前的研究，團隊知道大腦中有一個稱為腹外側膝狀體核（ventrolateral geniculate nucleus，vLGN）的區域，在活躍時可以抑制恐懼反應，並能夠追蹤先前對威脅的經驗。vLGN還從大腦皮質的視覺區域接收強烈的輸入訊號，因此研究人員探討了這個神經通路是否在學習不害怕視覺威脅中起作用。

這項研究揭示了這個學習過程中的兩個關鍵要素：一是視覺皮質的特定區域對學習過程至關重要；二是一個稱為腹外側膝狀體核（vLGN）的大腦結構儲存了這些由學習引發的記憶。梅德羅斯博士解釋說：「我們發現，當特定的皮質視覺區域失活時，動物無法學會抑制它們的恐懼反應。然而，一旦動物已經學會停止逃跑，大腦皮質就不再是必需的了。」

該研究的資深作者霍弗教授指出：「我們的結果挑戰了有關學習和記憶的傳統觀點。長期以來，大腦皮質一直被認為是大腦學習、記憶和行為靈活性的主要中心，但我們發現，實際上是皮質下的vLGN，而不是視覺皮質，儲存了這些關鍵記憶。這個神經通路可以在認知新皮質過程和『硬連線』的腦幹介導行為之間建立聯絡，使動物能夠適應本能行為。」

研究人員還揭示了這個過程背後的細胞和分子機制。學習是透過特定vLGN神經元中神經活動的增加而發生的，這是由內源性大麻素的釋放引發的。內源性大麻素是大腦內部的信使分子，已知可以調節情緒和記憶。這種釋放減少了對vLGN神經元的抑制性輸入，導致在遇到視覺威脅刺激時，這個大腦區域的活動增強，從而抑制恐懼反應。

這一發現的影響超出了實驗室的範圍。霍弗教授解釋說：「我們的發現也有助於加深我們對在恐懼症、焦慮症和PTSD等病症中，當恐懼反應調節受損時，大腦中出現了什麼問題的理解。雖然對掠食者的本能恐懼反應對現代人類來說可能不太相關，但我們發現的大腦通路在人類中也存在。這可能為透過針對vLGN迴路或區域性內源性大麻素系統來治療恐懼失調症開闢新途徑。」

研究團隊目前正計劃與臨床研究人員合作，研究人類的這些大腦迴路，希望有一天能開發出針對適應不良的恐懼反應和焦慮症的新的、有針對性的治療方法。

參考文獻：Overwriting an instinct: Visual cortex instructs learning to suppress fear responses by Sara Mederos, Patty Blakely, Nicole Vissers, Claudia Clopath and Sonja B. Hofer, 6 February 2025, Science. DOI: 10.1126/science.adr2247。這項研究由蓋茨比慈善基金會和維康基金會（Wellcome）提供的桑格柏恩維康中心核心補助金（090843/F/09/Z）、維康基金會研究員獎（219561/Z/19/Z）、歐洲分子生物學組織博士後研究獎學金（EMBO ALTF 327 - 2021）和維康基金會早期職業獎（225708/Z/22/Z）資助。