孤独如何重塑大脑

诺伊迈尔三号极地站位于南极洲无情的埃克斯特伦冰架边缘附近。在冬季，当温度可能降至零下50摄氏度以下，风速可以攀升到每小时100公里以上时，没有人可以进出。它的隔离对于在那里进行的气象，大气和地球物理科学实验至关重要，这些实验由少数科学家在冬季为空间站工作并忍受其寒冷的孤独。
但几年前，该站也成为研究孤独本身的场所。德国的一个科学家团队想看看社会孤立和环境单调是否标志着人们在南极停留时间的大脑。在诺伊迈尔三号站工作了14个月的八名探险者同意在任务前后对他们的大脑进行扫描，并在逗留期间监测他们的大脑化学和认知表现。（第九名机组人员也参加了比赛，但由于医疗原因无法对他们的大脑进行扫描。
正如研究人员在2019年所描述的，与对照组相比，社交孤立的团队前额叶皮层的体积减少了。前额叶皮层位于大脑前部，前额后方，主要负责决策和解决问题。他们还具有较低水平的脑源性神经营养因子，这是一种培养大脑神经细胞发育和存活的蛋白质。在该队从南极返回后，这种减少至少持续了一个半月。
目前还不确定这其中有多少纯粹是由于体验的社会孤立。但结果与最近研究的证据一致，即慢性孤独会显着改变大脑，只会使问题恶化。
神经科学表明，孤独并不一定是由于缺乏与他人见面的机会或对社交互动的恐惧。相反，我们大脑中的回路和行为的变化会让我们陷入第22条军规的境地：虽然我们希望与他人建立联系，但我们认为他们不可靠，评判和不友好。因此，我们保持距离，有意识或无意识地拒绝潜在的联系机会。
孤独可能很难凭经验研究，因为它完全是主观的。社会孤立是一种相关的条件，是不同的——它是衡量一个人关系少的客观衡量标准。孤独的经历必须自我报告，尽管研究人员已经开发了加州大学洛杉矶分校孤独量表等工具来帮助评估个人情感的深度。
从这些工作中，很明显，孤独在全球造成的身心伤害是巨大的。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。那是在大流行之前。截至2020年10月，36%的美国人报告“严重孤独”

偏远的诺伊迈尔III极地研究站是一项实验的场所，该实验研究参与者在南极洲隔离14个月时大脑如何变化。
但孤独不仅会让人感觉不好：它会损害我们的健康。它可能导致高血压、中风和心脏病。它还可以使2型糖尿病的风险增加一倍，并将痴呆的可能性提高40%。因此，长期孤独的人往往比那些感觉不那么孤立的人有83%的死亡风险。
组织和政府经常试图通过鼓励人们更多地外出以及建立爱好俱乐部、社区花园和手工艺团体来帮助缓解孤独感。然而，正如神经科学所表明的那样，摆脱孤独并不总是那么简单。

对拒绝的偏见

几年前，当德国和以色列的神经科学家开始调查孤独时，他们希望发现孤独的神经基础与社交焦虑的神经基础相似，并涉及杏仁核。杏仁核通常被称为大脑的恐惧中心，当我们面对从蛇到其他人类等我们害怕的事物时，它往往会激活。“我们认为，‘社交焦虑与杏仁核活动增加有关，所以孤独的人也应该如此，’”研究团队成员、德国波恩大学博士生贾娜·利伯茨（Jana Lieberz）说。
然而，该团队在 2022 年发表的一项研究表明，尽管威胁性的社交场合会引发患有社交焦虑症的人的更多杏仁核活动，但它们对孤独的人没有这种影响。同样，患有社交焦虑的人大脑奖励部分的活动减少了，而对于孤独的人来说，情况似乎并非如此。
“社交焦虑的核心特征在孤独中并不明显，”利伯兹说。她说，这些结果表明，仅仅通过告诉孤独的人出去多社交（你可以用暴露来治疗蛇的恐惧症）来治疗孤独感往往行不通，因为它无法解决孤独的根本原因。事实上，最近的一项分析证实，简单地让孤独的人更容易接触到潜在的朋友对主观孤独感没有影响。
孤独的问题似乎在于它偏向了我们的思维。在行为研究中，孤独的人在120毫秒内就能发现负面的社会信号，比如拒绝的图像——是人际关系令人满意的人的两倍，眨眼所需的时间不到一半。孤独的人也喜欢离陌生人更远，不太信任别人，不喜欢身体接触。
这可能就是为什么孤独者的情绪健康经常遵循“螺旋式下降”的原因，麦吉尔大学跨学科研究员Danilo Bzdok说，他有神经科学和机器学习的背景。“他们最终往往会对他们收到的任何信息——面部表情、发短信等等——产生更负面的影响，这会让他们更深地陷入这个孤独的深渊。

默认网络中的故障

Bzdok和他的同事进行了迄今为止规模最大的研究，寻找人类大脑中孤独的特征 - 根据Bzdok的说法，研究涉及的受试者比以前任何研究都多100倍。他们使用了来自英国生物数据库，这是一个生物医学数据库，其中包含英国约40，000名居民的脑部扫描，以及有关他们的社会孤立和孤独的信息。
他们于2020年发表在《自然通讯》上的研究结果显示，大脑的孤独热点位于默认网络中，当我们处于精神待命状态时，大脑的一部分会激活。“直到20年前，我们甚至不知道我们有这个系统，”Bzdok说。然而，研究表明，默认网络中的活动占大脑能量消耗的大部分。
Bzdok和他的团队发现，在长期孤独的人群中，默认网络的某些区域不仅更大，而且与大脑其他部分的联系也更紧密。此外，默认网络似乎与人类进化出的许多独特能力有关，例如语言、预测未来和因果推理。更一般地说，当我们思考其他人时，包括当我们解释他们的意图时，默认网络就会激活。

人脑的功能性磁共振成像揭示了与默认网络相关的一些区域 - 当我们考虑其他人时最活跃的神经中枢集合。
约翰·格拉纳、泰伦斯·奥克斯、路易斯·弗伦奇和杰拉德·里迪
关于默认网络连接的发现提供了神经影像学证据，以支持心理学家先前的发现，即孤独的人倾向于做关于社交互动的白日梦，很容易怀念过去的社交事件，甚至将他们的宠物拟人化，例如，像人类一样与猫交谈。“这也需要默认网络来做到这一点，”Bzdok说。
虽然孤独可以带来丰富的想象中的社交生活，但它会使现实生活中的社交相遇变得不那么有意义。Bzdok 及其同事在 2021 年的一项研究中可能已经确定了原因，该研究也是基于大量的英国生物数据库。他们分别研究了社会孤立的人和社会支持率低的人，以缺乏每天或几乎每天都可以倾诉的人来衡量。研究人员发现，在所有这样的个体中，眶额叶皮层 - 与处理奖励相关的大脑部分 - 较小。
去年，一项基于1，300多名日本志愿者数据的大型脑成像研究表明，更大的孤独感与处理视觉注意力的大脑区域更强的功能连接有关。这一发现支持了之前眼动追踪研究的报告，即孤独的人倾向于过度关注不愉快的社交线索，例如被他人忽视。

一种深深的、不舒服的渴望

然而，尽管孤独的人可能会觉得与他人的相遇不舒服和没有回报，但他们似乎仍然渴望联系。已故的芝加哥大学神经科学家约翰·卡乔波（John Cacioppo）的研究为他赢得了“孤独博士”的绰号，他假设孤独是一种进化的适应，类似于饥饿，表明我们的生活中出了问题。正如饥饿促使我们寻找食物一样，孤独应该驱使我们寻求与他人的联系。对于我们在非洲大草原上的祖先来说，他们的生存可能取决于与一个群体的联系，这种社会冲动可能是生死攸关的问题。
已故神经科学家约翰·卡乔波（John Cacioppo）认为，孤独可能是一种进化的适应。正如饥饿感促使我们进食一样，孤独感可能驱使我们寻求社会接触。
罗伯特·科兹洛夫
最近的大脑成像数据支持这样一种观点，即孤独深深植根于我们的心灵。在一项研究中，剑桥大学神经科学研究助理利维亚·托莫娃（Livia Tomova）和她的同事要求40人禁食10小时，然后在他们看令人垂涎的食物图片时扫描他们的大脑。随后，同样的志愿者不得不独自度过10个小时 - 没有电话，电子邮件甚至小说作为联系的替代品。然后他们进行了第二次脑部扫描，这次是在看一群快乐的朋友的照片时。当科学家比较这些人的脑部扫描时，他们饥饿和感到孤独时的大脑激活模式非常相似。
对托莫娃来说，这个实验强调了一个关于孤独的重要事实：如果仅仅10个小时没有社交接触就足以引发与被剥夺食物基本相同的神经信号，“它突出了我们与他人联系的需求是多么基本，”她说。

更大的大脑和更多的朋友

最近的研究似乎也证实了一种名为社会大脑假说的进化理论，该理论提出忙碌的社交生活与更大的大脑有关。这个想法起源于一个关于大脑如何通过进化而变化的理论，但更大的大脑尺寸似乎也直接来自生活经历。一般来说，圈养中的非人灵长类动物生活在更大的社会群体中或与更多的笼子伙伴共享空间，它们的大脑更大。更具体地说，灵长类动物的前额叶皮层中有更多的灰质。
研究表明，人类并没有太大的不同。2022 年的一项研究发现，老年人孤独的人大脑的某些部分经常萎缩，包括处理情绪的丘脑和记忆中心海马体。作者认为，这些变化可能有助于解释孤独与痴呆之间的联系。
当然，关于所有这些发现的先有鸡还是先有蛋的问题是：大脑的差异是否使我们容易感到孤独，还是孤独会重新连接和缩小大脑？根据Bzdok的说法，目前还无法解决这个难题。然而，他认为，因果关系可能是双向的。
灵长类动物研究和诺伊迈尔三号极地站实验的结果表明，经验和社会环境可以对个体的大脑结构产生强大的影响，硬连接孤独可能引起的变化。另一方面，对双胞胎的研究表明，孤独感部分是可遗传的：几乎50%的个体孤独感变化可以用遗传差异来解释。
患有慢性孤独的人并非天生和后天不可挽回地被这些感觉所束缚。研究表明，认知疗法可以通过训练人们认识到他们的行为和思维模式如何阻碍他们形成他们所重视的联系来有效地减少孤独感。对孤独和社会孤立的更好干预应该是可能的。
以最近的一项研究为例，Lieberz和她的同事研究了玩基于信任的游戏的人的大脑活动。在孤独者的脑部扫描中，一个大脑区域远不如社交人群活跃。当我们检查我们的直觉时，那个区域，即岛叶，往往会激活，Lieberz解释说。“这可能是孤独的人难以信任他人的一个原因 - 他们不能依靠自己的[直觉]感觉，”她说。因此，针对信任的干预措施可以成为解决孤独的第22条军规的一部分。
另一个想法是鼓励同步。研究表明，人们彼此喜欢和信任的一个关键在于他们的行为和反应时时刻刻的匹配程度。个人之间的这种同步可以像在谈话中回报微笑或反映肢体语言一样简单，也可以像在合唱团唱歌或成为划船队的一员一样复杂。在一年前发表的一项研究中，利伯兹和她的同事表明，孤独的人很难与他人同步，这种不一致导致他们大脑中负责观察行为的区域进入超速状态。指导孤独的人如何加入他人的行动可能是另一种需要考虑的战略干预。它本身不会治愈孤独，“但它可能是一个起点，”利伯兹说。
如果其他方法都失败了，可能会有新的化学疗法。在瑞士进行的一项实验中，志愿者服用了灵菇素（一种神奇蘑菇中的精神活性化合物）后，他们报告说，他们感觉不太被社会排斥。对他们大脑的扫描显示，在处理痛苦社会经历的区域，他们的活动较少。
虽然认知行为疗法、促进信任和同步，甚至摄入魔法蘑菇等干预措施可以帮助治疗慢性孤独，但短暂的孤独感很可能永远是人类体验的一部分。托莫娃说，这没有什么错。
她把孤独比作压力：这是不愉快的，但不一定是消极的。“它为身体提供能量，然后我们可以应对挑战，”她说。“当它是慢性的时候，它就成了问题，因为我们的身体不应该处于这种恒定状态。这就是我们的适应机制最终崩溃的时候。”