(来源:麻省理工科技评论)
肚子饿了会叫,上台发言前手心会出汗,你一直在无意识地呼吸……甚至你的心跳,有些人不用摸手腕上的脉搏,光靠“感觉”就能感知到。科学家给这种从内部感知自己身体的能力起了一个名字:内感知(interoception)。
这个词是英国神经生理学家查尔斯·谢林顿(Charles Sherrington)在 1906 年造的,此后大半个世纪它基本只出现在教科书里。得益于 2021 年的一项诺贝尔奖和一批能在全身范围内绘制内感知系统的新工具,这个领域突然热了起来。随着研究者逐步解码身体和大脑之间的信号传递方式,一幅更清晰的图景正在浮现——它可能改变我们理解和治疗肥胖、慢性疼痛、焦虑等疾病的方式。
这个领域在 1990 年代开始起步。1994 年,神经学家安东尼奥·达马西奥(Antonio Damasio)出版了一本书,标题很有攻击性:《笛卡尔的错误》。他挑战了“思考”和“感受”二分的身心二元论,主张我们做选择、采取行动的能力是由感受驱动的,而感受又是被身体发出的信号塑造的——胃部抽紧、皮肤发黏,这些都算。
你是否思考过,当身体信号和思维之间的连接断了,人会怎样?达马西奥的一位患者在脑肿瘤手术后就出现了这种情况:他的逻辑推理能力完好无损,可以把周二出行和周三出行的利弊分析得清清楚楚,但就是做不了决定。因为没有了那些帮助他预判“这个选择会让我感觉怎样”的情绪信号,他的理性空转打圈,落不了地。
与达马西奥同时代的神经科学家巴德·克雷格(Bud Craig)用整个职业生涯追问一个问题:你当下的感觉如何?他描绘了大脑如何构建一张身体的内部地图,并在你活着的每一刻实时更新它。
可以这么类比:想象《星际迷航》企业号的舰桥上,一块实时显示屏展示着飞船各关键系统的状态——氧气水平、能量储备、船体完整度、护盾强度;另一组传感器监测外部环境:小行星带、敌舰、辐射、生命信号,以及尚未被理解的空间异常。
你的大脑只有两个拳头合在一起那么大,但它为你的整个身体创建了这样一张地图,同时还通过五种感官接收外部世界的数据流,创建了另一张外部地图。两张地图合在一起,喂入大脑对“你在这个世界中的此刻状态”的工作模型:你在哪里、你是谁、根据你所知的一切你预判接下来会发生什么、以及这一切对你意味着什么。
有人问“你怎么样”的时候,我们查阅自己的地图,报告状态:我们可能会说开心、疲惫、焦虑或精力充沛……这些感受永远是情绪和身体感觉交织在一起的,它们就是你的内感知导航系统在你“向内感知自己”时呈现给意识的东西。
在成长过程中,我们学会解读这些感觉的含义,而解读本身又会反过来改变我们的生理状态、情绪和行为。心理学家艾莉亚·克拉姆(Alia Crum)的研究发现,那些认为“压力有助于成长”的人比认为“压力会拖垮自己”的人分泌更多生长激素,同时体验到更多积极情绪和更强的认知灵活性。
语言也很重要。我们学会了用词汇描述感受的层次——而这些词汇反过来塑造了我们的感受和行为方式。心理学家马克·布拉克特(Marc Brackett)把区分相近感受的能力称为情绪“颗粒度”。颗粒度低的人在压力下更容易冲动行事,也更难从困难经历中找到意义。
但好消息是,这些能力是可以训练的。我们可以学会区分“焦虑”和“恐惧”,甚至可以重新解读身体发出的信号。比如把肚子里那种翻腾的感觉从“讨厌的紧张”重新定义为“身体在帮我做好准备、迎接高水平表现”。
科学家早就知道,构成这些身体体验的内感知信息通过两大系统传递:神经和体液(血液和淋巴液)。如今他们正在积极研究第三套系统——“间质”(interstitium),一张遍布全身结缔筋膜、充满液体的空间网络,也可能参与了信息传递。
但直到最近,科学界对内感知系统的理解还像是一张缺了关键细节的总体示意图:外部环境的信息怎么进入身体的?信息怎么从身体传到大脑的?到了大脑之后又是怎么被整合和解读的?研究者正在争相探索神经科学家凯瑟琳·塔隆-鲍德里(Catherine Tallon-Baudry)所说的“意识的新大陆”。
漫游的高速公路
目前最活跃的研究方向之一是“迷走神经”。迷走神经是副交感神经系统的主干,也是一条信息高速公路,把内脏的消息往上送到大脑,再把大脑的指令往下传回身体。迷走神经已经成了“网红神经”,养生播客和创伤治疗里到处能听到它。“锻炼你的迷走神经”“激活你的副交感系统”——这些说法听起来好像迷走神经是一块你可以瞄准的肌肉。但哈佛医学院的史蒂夫·利伯利斯(Steve Liberles)正在发现,真实情况远比这有趣。
利伯利斯把职业生涯的大部分时间花在了研究迷走神经上。我们怎么感知身体的内部状态?什么信息走的是哪条通道?大脑拿到这些信息之后又怎么决定该干什么?“当我在一千人面前演讲紧张的时候,”他说,“我的心跳可能加速,胃里可能有蝴蝶在飞,皮肤可能起鸡皮疙瘩……我们都知道这些感觉。”
“但你想想这有多奇怪。”他若有所思地说,“你的大脑得先给肠道发一个信号,然后肠道再给大脑发回来,告诉你你紧张了。这恰恰说明大脑和身体之间存在一种非常紧密的、真实的连接。”
迷走神经常被叫做“镇静神经”,因为它控制的是“休息和消化”功能——在交感神经系统用“战斗或逃跑”反应让你亢奋起来应对危险或压力之后,迷走神经负责让身体平静下来。
但它还在做另一件事:倾听我们的内部。解剖学家一百多年前就知道,迷走神经大约 80% 的纤维是往上传信号的,从身体到大脑。可以把它想象成一条双向高速公路,但北向车道的车流量大得多。科学家刚刚开始在分子层面搞清楚的是:这些信号到底在说什么。
利伯利斯正在用分子级别的精度解码迷走神经,发现它的信号系统比任何人预想的都复杂。到目前为止,他的研究已经发现了几十种迷走神经细胞,每一种都连接着特定的器官。“红队”负责传递心脏的信息,“蓝队”负责肠道。
每个团队内部,每一个信使都有自己独特的任务,跟队友各不相同。光是在肺部,利伯利斯就找到了 10 种类型——在此之前,人类已知的肺部迷走神经反射只有一个,还是 1868 年发现的。一条神经信使传递呼吸频率的信息;另一条传递肺部的伸展程度;还有一条负责报告气道威胁,比如食物呛进了气管。
“想到这些神经元各自在干什么,就让人特别兴奋。它去身体的哪个部位?它在感知什么?它在控制什么?”利伯利斯说。
细胞的大门
利伯利斯在绘制迷走神经这条信息高速公路的地图。但高速公路需要入口匝道,信号才能进入。多年来,神经生物学最大的谜团之一就是触觉的分子入口在哪里。
我们身体里的某个地方,有某样东西在把物理力量转化为神经系统能理解的电信号,但没有人知道它是什么,也不知道怎么转化的。
解开这个谜需要一位科学家在数据指不了路的时候,愿意相信自己的直觉。阿尔代姆·帕塔普蒂安(Ardem Patapoutian)在黎巴嫩长大,18 岁时为了逃离内战来到洛杉矶。他送过外卖披萨,给当地报纸写过星座运势,后来在 UCLA 爱上了科学。
1990 年代,他在加州大学旧金山分校做博士后时,开始着迷于触觉——人类五大感官中最后一个尚未在分子层面被理解的。利伯利斯发现的那些在迷走神经上传递肺部伸展信号的神经元,它们的信号最初到底是怎么产生的?没有人搞清楚过。
“你怎么感受到爱人的拥抱?你的手指怎么分辨出不同质地的头发?”帕塔普蒂安在 2021 年诺贝尔奖演讲中这样发问。难点在于:大多数细胞间的通信靠的是化学反应,有分子可以结合,但机械力不提供分子。身体怎么把物理压力翻译成神经元使用的电化学语言?
科学家知道答案一定是一种离子通道——嵌在细胞膜上的蛋白质闸门,打开后让带电粒子涌入细胞。但要找到负责触觉的那一个,难度大得离谱。离子通道只有细胞的十万分之一大,普通显微镜看不到。更麻烦的是,不同的离子通道长得完全不像,你没法从形状或氨基酸序列来辨认。就算它就在你面前,你也认不出来。
帕塔普蒂安决定在他现在工作的斯克里普斯研究所试一种笨办法:找到对触碰有反应的细胞,然后一个一个地敲掉它的基因——看敲掉哪一个会让细胞“失去感觉”。这个过程枯燥、费钱,而且可能什么都找不到。“很多人笑话我们。”他说。
两年过去了,帕塔普蒂安的合作者贝特朗·科斯特(Bertrand Coste)已经用掉了一半的博士后时间,还是没有结果。帕塔普蒂安说:再试 30 个基因,然后我们决定要不要继续。
支撑他们走下去的是帕塔普蒂安所说的“有根据的直觉”。“随着经验积累,你会有一种感觉,知道什么可能行、什么可能不行。有时候数据回答不了‘该停还是该继续’这个问题,得靠另一种过程。如果你开始信任它,它会给你一条继续走下去的路。”
当科斯特敲掉了第 72 号候选基因时,信号归零了——细胞”失去感觉”了。他们找到了。
他们给发现的这种蛋白质命名为 PIEZO,来自希腊语 piezi,意思是“压力”。PIEZO 有两种变体:PIEZO1 和 PIEZO2,分别负责感知身体中不同类型的压力。它的结构很精巧——超过 2500 个氨基酸折叠成一个三叶螺旋桨形的闸门,嵌在细胞膜上。当压力拉伸细胞膜时,闸门打开,带电离子涌入,物理压力在几毫秒内被翻译成大脑能理解的电信号。
帕塔普蒂安说科学发现是“一个经受住了现实考验的梦”。他因为发现 PIEZO 获得了 2021 年诺贝尔生理学或医学奖,与加州大学旧金山分校的大卫·朱利叶斯(David Julius)分享这一荣誉,后者的贡献是揭示了细胞如何感知温度。如今研究者在到处发现 PIEZO 蛋白——皮肤、内脏、血管,甚至红细胞里都有,帮助红细胞挤过狭窄的毛细血管。你不用低头看就知道自己的手在哪里,靠的就是 PIEZO,这种感觉叫本体感觉。植物里也有 PIEZO,帮助根系在往土里扎的时候感知压力。
而后,帕塔普蒂安拿到了美国国立卫生研究院(NIH)1450 万美元的资助,正在和合作者一起绘制人体整个内感知系统的地图——他说要尽可能多地找到身体的内部感官。
帕塔普蒂安还用一种独特的方式做科学传播。在学术会议上讲到一半,他有时候会卷起袖子,露出半条手臂的纹身——一个巨大的 PIEZO 蛋白,解剖级别的精细,三片“叶片”铺展在他的二头肌上。然后他绷紧肌肉。纹身跟着变形,蛋白质的结构弯曲的方式跟真正的 PIEZO 在压力下打开闸门时一模一样。
“在酒吧或派对上,”他笑着说,“我会展示这个漂亮的结构。”
把整个领域拼起来
利伯利斯在绘制内感知的高速公路地图,帕塔普蒂安发现了触觉的闸门。与此同时,美国国立卫生研究院的 Wen Chen 在做另一件事:她让神经科学家、免疫学家、生理学家和临床医生坐进同一个房间,想把这些领域打通。
几年前她在一次跟 NIH 同事的晚宴上试探了一下自己的想法。你现在饿了——这就是内感知;你渴了——这也是内感知。“因此,我们不能只看大脑或只看身体,”她告诉我,“必须看整个人。”
2018 年她组织了一次内感知研讨会,利伯利斯是受邀者之一,同时还请了冥想和瑜伽的研究者和实践者。“那不是他们的领域。”她笑着回忆一些科学家当时看起来有多不自在。但那些实践者很兴奋——他们终于见到了在从科学角度研究他们日常所做之事的科学家。
之后 NIH 举办了一系列内感知工作坊,主题从基础科学到临床实践都有,帕塔普蒂安是第一次工作坊的主讲人。
NIH 开始资助科学家绘制内感知的神经回路,并把他们拉到一起分享发现。有一次线上会议中途设备坏了整整一个小时,超过 1000 人留在线上等着恢复。“参与人数让我们震惊,”她说,“大家的兴趣远远超出我们的想象。”
Wen Chen 正在搭建与这种需求匹配的基础设施:一个正式的研究社区、资助机制、一个让心脏科医生和神经科学家和临床医生能互相找到彼此的平台。她也在重新定义这个领域:内感知不是从身体到大脑的单向信号,而是一个持续的双向通信系统,两个方向实时互相塑造。
利伯利斯在台上紧张的时候,这个双向循环就在运转。心跳加速和胃部翻腾的信号往上传到大脑,大脑把它们编织成一个解读:这是焦虑,该这样应对。他的应对行为产生新的信号,大脑又根据它对“接下来会发生什么”的持续预测来解读这些新信号。在身体和大脑的通信循环中,双方时刻在互相更新。
我问 Wen Chen,她在内感知方面的研究对另一种内在感知——直觉——意味着什么。“人们常说‘直觉’,”我说,“这跟内感知有什么关系?”
“直觉也许就是内感知从无意识加工过渡到有意识感知的那座桥,”她回答,“如果确实如此,那直觉就不是什么玄学,而是生理学。”
但关键在于我们怎么解读这些信号。直觉就像疼痛——它在告诉你什么,但告诉你的是什么并不总是清楚的。“也许我们可以把直觉当作一种数据来源,”她说,“有意义,但大概不完整。”
“也许我们可以同时脚踏两条船:既相信感觉,也相信事实。”这就引出了一个更私人的问题:你的身体正在给你发送信号,你应该如何回应?
一个探索方向是治疗干预——包括药物和神经刺激。迷走神经刺激治疗癫痫和抑郁症已经有四十年了,但正如利伯利斯所说,这就像为了弹一个音符把钢琴上所有琴键都按下去。减肥药司美格鲁肽(Ozempic)的作用部分通过迷走神经通路实现,但会引起恶心的副作用,因为靶向不够精准。如果能把身体的神经回路绘制得足够精确,也许就能只弹你想弹的那个音。
另一个活跃的研究方向是心理和行为层面——教人们怎么觉察甚至主动调节内感知信号。内感知意识低与心理健康问题和压力相关的身体疾病有关联,但跟情商一样,它不是天生固定的。研究者发现人们可以通过训练来增强对身体的感知力,比如学会不摸脉搏就感知自己的心跳。其他干预手段聚焦于身体疗法和有意识地激活副交感神经系统的“休息和消化”功能来改善身心状态。安慰剂效应是另一个例子,仅凭期望,心理就能作用于身体。
那些我们曾经当作模糊感觉一笔带过的信号——胃在你还不知道为什么的时候就紧了一下,身体在你的大脑跟上之前就说了”行”或”不行”……这些都是真实的。怎么解读它们、要不要照着做,是另一片有待探索的领域。
直觉在科学研究中显然扮演着角色,尤其是在前路一片模糊的时候。帕塔普蒂安那种“有根据的直觉”支撑他和同事坚持了足够久,最终找到了 PIEZO。这提醒我们,重大发现常常始于一个预感,之后再用证据去验证。就像 Wen Chen 所说的,也许我们可以同时脚踏两条船——既相信感觉,也相信事实。
原文链接:
https://www.technologyreview.com/2026/06/12/1138833/inside-interoception-brain-body/