本文来自微信公众号：万象曰（ID：Macro-Talk），作者：刘欣安（中国科学院深圳先进技术研究院、脑认知与脑疾病研究所脑图谱中心副研究员），图片：作者提供，原文标题：《通过小鼠实验，我们发现压力不仅会传染，还可能会遗传 | 刘欣安》，题图来源：《超体》

我们也间接地用脑科学的知识，去印证了尼采说过的非常有名的一句话：“那些杀不死你的，终将使你更强大。”

下午好！我是刘欣安，来自于中科院深圳先进技术研究院脑研究所，今天我跟大家分享的话题是压力。压力是敌是友，还是介于敌与友之间，我希望通过今天的分享能让大家有一些了解。

压力的来源

作为神经科学家，我主要是研究大脑的。

复杂的大脑结构

我们的大脑是最复杂的一个物体，它的复杂程度可以类比浩瀚的宇宙。大家可以看到下面的三张图片，它在不同的层次上，向我们展示了大脑的一个形态。

▲大脑是压力的来源

最左边的图是大脑的直观印象，它是长什么样子的。

中间这张图是介观层面大脑的样子，大脑跟其他的脏器细胞是不一样的，我们的大脑细胞是有“手”的，有很长的“手”，大脑的细胞之间会进行一个连接，这个连接是通过握手的形态来决定。

最右边的图是握手的微观结构的样子，微观结构叫做“突触”，在突触上面有突触前和突触后，有化学物质的释放，化学物质的释放又会产生电的信号，从而介导神经信号的传导。

所有的神经信号的传导会介导我们的情绪、记忆、行为，所以大脑是非常重要的一个身体部位。

压力的表现

我想问大家一个问题，你有没有曾经感到过焦虑？

我看大家都挺有共鸣的，我也能感同身受大家的焦虑。因为我作为一个科研工作者，现在这个时间正好就是一个科研基金申请季。我要准备一个本子，我把研究计划写了，提交给评委去审核，审核通过了，我才能够拿到资助去做我的科研的项目，就跟大家拿着考卷考试是一样的。

其实每个人都会面临压力，包括我自己。对于在座各位来说，可能你的家长，你的老师，对你寄予厚望，所以他们会给你很大的压力。

我不知道大家感受到压力的时候，会有什么表现？我们的大脑是最先感知压力的，刚开始你如果感受到压力，你会觉得很焦虑，可能也会抑郁，这是一些情绪的反应。

但是同时你肯定也会有一些身体的症状，比方说你会流汗，紧张的时候会觉得很燥热。如果这种压力持续一段时间，也会让你有一些行为的改变，比方说你可能会失眠。

考试的时候，有可能会一直想上厕所，觉得明天要考试了，太紧张了，一直觉得肚子疼，就想逃避，这些都是面对压力会有的一些表现。

更严重的话会有哪些表现呢？在科学研究中也会发现，当压力过大的时候，可能就会产生一些成瘾的现象，比如说酗酒、吸烟成瘾，还有游戏成瘾。

我们实验室也在研究，青少年对于电子烟的成瘾现象。我们跟深圳一家非常有名的精神科医院有合作，发现重度抑郁的青少年，可能会有一些自伤的现象，这也是有可能是成瘾的一种现象。同时我们也看到，他们可能脖子上还会挂一根电子烟，这种成瘾行为之间也有一些关联。

压力是进化的产物，可能还会遗传

今天我跟大家讲压力，其实是为了让大家更好地去面对它，所以我也想为大家找一点“借口”。

首先我要让大家知道，焦虑的产生可能不怪你。我们的祖先在原始森林生活的时候，要面对野兽，野兽来了，他可能就会感受到生存威胁的焦虑，这种本能的反应就让他能够快速地做出判断，到底能不能打赢它，如果能打赢就打，打不赢就快跑。

这种焦虑的情绪其实是能够帮助我们的祖先，在原始森林里面更好地存活下来，所以这种压力的应激反应是进化来的。

另外我还想为大家找另外一个“借口”，就是你的焦虑可能是遗传来的。我在深圳，也特别关注粤港澳大湾区有很大工作压力的女性，她的压力会不会对生出的宝宝有影响呢？这个也是我们实验室在探讨的问题。

在实验室里，我们会用小老鼠模拟人，但是我没法问小老鼠焦虑不焦虑？小老鼠会用行为告诉我们它到底焦虑不焦虑。

我们把小老鼠放到一个空旷的盒子里，如果它不焦虑，会到中间的地方探索，如果焦虑了，就会躲到相对黑暗的四周活动。我们就可以通过观察小老鼠活动的轨迹，知道小老鼠焦虑不焦虑。

经典小鼠焦虑测试

于是，我们就用这个经典的行为范式去解开我刚才的问题：焦虑的妈妈会不会影响子代的情绪反应？

我们在实验室里给小老鼠各种的压力，比方说把小老鼠放在一个试管里面，用狭小的空间束缚它；或者在晚上睡觉的时候给它光亮，让它没办法好好睡觉；还可以让它生活在一个不好的环境，比如说加上潮湿的垫料，让它睡得不舒服。通过各种各样的折磨让它变得很有压力，然后观察看它的行为轨迹。

之后，我们再让它跟同样的雄鼠进行交配，观察子代的行为。我们的实验结果目前看到，子代的小鼠里面，关于压力的反应有性别上的差异。

▲压力由母鼠传递给子鼠

这里我们用雄鼠去模拟男宝宝，雌鼠去模拟女宝宝。我们发现焦虑的妈妈可能会生出来焦虑的儿子，而生出来的女宝宝则有多动的表现。所以也就间接说明了焦虑或压力是可以由母老鼠传递给小老鼠的。所以如果你很容易焦虑，不能很好地处理压力，也可以问一问你爸爸妈妈，他们是否焦虑。

从脑科学的角度正确认识压力

那我们能做什么呢？我们能做的就是从脑科学的角度认识压力，用科学的方法处理压力。

首先我们要知道的是，大脑是压力反应的一个司令部，大脑跟外周其他的器官不一样的一点是，它分很多不同的区域，不同的区域可能会介导不同的功能，比方说前面有一个脑区可能是介导决策的，后面有一些脑区可能是介导情绪感知的。

当压力来的时候，负责感知压力的这个脑区，会通过很长的触手去跟其他的脑区的神经元发生联系，这个信息就会传递到负责决策思维的脑区。所以尽量不要焦虑，不然可能会影响学习的效率，从而间接影响了你的思考、学习成绩，毕竟焦虑和思考都是相关联的。

如果从微观的角度讲，在面对焦虑的时候，脑子里的细胞会发生什么变化呢？大家可以看到下面这张图上显示的，前面一个细胞的手的末端，跟后面一个细胞的手的末端连接，它会通过化学信号的一个传递来介导一些信号的传递。

▲微观层面上，焦虑与神经递质有关

我们可以看到屏幕上的黑点点，它其实是能让你快乐的一种叫做血清素的化学物质，在正常的情况下，它可能释放量是这么多；但是当你感受到压力，特别是当你抑郁的时候，从前面释放来的包裹着化学物质的囊泡就会减少。我们的大脑时时刻刻在进行着应答，应对压力的变化。

除此之外，在大脑的指挥下，我们的全身都会对压力进行一个响应。这些生理的基础在哪里呢？

▲大脑指挥下身体一连串的压力应激反应

大家看到这张图，当我们面对压力的时候，大脑里边有个叫做下丘脑的，一个很小的地方会感受到压力，往下传递信号到垂体，然后到肾上腺，就会释放应激激素。

这种激素通过循环系统到达全身，就会告诉各个脏器，现在压力来了，要怎么去应对它。比方说到肺脏，就会让支气管扩张；到心脏，就会让心率增加；到肝脏，就提醒要把肝糖原转化为葡萄糖，这样就有更多的能量去应对压力；然后也包括胃肠道会减少活动、血压会升高……你的血管系统收缩做出的一系列反应，都是大脑指挥下你的身体应对压力产生的一系列变化。

青少年阶段的大脑处在一个变化非常快速的阶段，这个阶段的大脑是非常强大的，可塑性是非常高的。

▲感官和认知功能的发育时间窗

上面这张图，从左到右是12岁到20岁这个阶段。我们通过给脑子用MRI（磁共振成像）照个相，白质是纤维，灰质是神经细胞，就发现大脑在12岁到20岁的发育过程中，脑子里的神经纤维会随着发育，密度越来越高。

▲突触密度随时间的变化

而从微观结构来讲，对应着这张图，神经突触也就是脑子里两个神经元握手的结构变得更多了，有了更多的结构基础，你才能够更好地去思考、去记忆。

同时，青少年阶段大脑的变化非常灵敏，在这个阶段，如果面临了压力应激事件，比方说现在听我给你们的分享，你思考的反应传到大脑，大脑收集到信息，就会产生一些结构上的变化，负责思考的脑细胞就会变得非常强壮，体积就会变大。

如果不需要思考，比方说一些琐碎的事情，这样的脑细胞就会发生退化，我们把这个过程称之为修剪，相当于园艺一样，就是你需要的东西我就让它长得更茂盛，不需要的东西就进行一些修剪。

所以对于青少年来讲，要好好利用大脑的高可塑性，要更多地去拥抱正能量，让自己有更多机会去学习，去接触外界比较好的事物，这样就会让你的大脑更强大。

刚才给大家分享的是大脑的成长变化，现在科学家也发现了除了神经发育以外，肠道里面的微生物其实也会发生对应的时空特征性的改变。

▲神经发育与菌群存在时空特征

大家看到红框里面的，在青少年的发育的过程中，特定的阶段里，神经元的手的分支会逐渐增多。相对应的，肠道里面的微生物也会有更丰富的种类，它是有一个对应的关系。

科学家也发现，它对于发育过程中一些里程碑性的大事件也有一个很好的对应，比如说突触结构的形成，比如说发育过程中的一些不需要的神经细胞，就让它发生一种程序性的细胞死亡。

精神类的大脑疾病可能也跟快速发育的规律有一定对应性。比方说你在快速发育的过程中，也有可能非常敏感地会患上自闭症、强迫症，还有焦虑抑郁症。

如何科学地应对压力

大家有听说过脑肠轴吗？这是大家为什么要吃益生菌的基础，当然并不是市面上的所有益生菌都有科学依据。我们实验室在做相关的工作，也提示脑肠轴的存在。

大脑跟肠道是一对相爱相杀的恋人，它们之间有很丰富的沟通过程，吃进去的东西会影响到情绪。所以说提醒大家少吃垃圾食品，要吃健康的事物，这样也会让我们的大脑更健康，说不定考试考得更好。

很多科学家在实验室的研究工作也已经证实了，有的益生菌是可以改善焦虑情绪的。我们实验室也在努力做相关的工作，我们希望能用一些动物的模型快速地筛选一些能够抗压的益生菌。

我们做了一个脑科学领域用得很多的经典的小鼠实验，把一只老鼠放在一个高架上，这个高架一边有横条框出来的区域，是有边框的，是比较安全的。另外一边竖起来的是没有边界的，相对比较危险，但是视野更好，就相当于你走到悬崖边上看一看，视野更好但是相对不安全。

未投喂益生菌的焦虑小鼠

投喂了益生菌的焦虑小鼠

小老鼠本身喜欢探索，但是焦虑的小老鼠是不喜欢探索的，所以我们用这种行为的范式，去看小老鼠的行为轨迹，然后我们用益生菌喂这个小老鼠，看是不是能够缓解它的焦虑情绪。

▲有无投喂益生菌的焦虑小鼠行动轨迹对比。上图：未投喂益生菌的焦虑小鼠，下图：投喂了益生菌的焦虑小鼠

但是，如果你的焦虑很严重，可能吃益生菌就没效了，我们就直接用大脑去调控一下。

Karl Deisseroth是神经科学领域非常有名的科学家、斯坦福大学的一个教授，他发明了光遗传学技术，这个技术是做什么用的呢？

打个比方，把病毒打到某一个特定的脑区，病毒具有特异性的细胞，能够表达光敏感蛋白，只要给一束光，它就能被激活。

光遗传学调控焦虑行为

比如说实验中的老鼠，只要给它一束光，它一个特定的脑区被激活了，你会看到它在箱子里，围着周围在不停地跑，你仔细地观察，发现它的尾巴翘起来了，很有可能就是焦虑的表现。

通过这个实验能得到什么信息？我们特异性地去刺激某一个特定脑区内的一群特定的神经元，就能导致焦虑。反过来，如果我们把这群神经细胞沉默掉，是不是就可以增强抗压能力呢？我觉得这就是脑科学非常有意思的点。

当然我们并不希望一个光纤插到脑子里，还是希望靠自己能够让自己更抗压，我们也是希望通过自己做抗压的训练。如果你能够时不时走出自己的舒适区，给自己一些挑战，学会去应对压力，也许你在这种训练当中，不自觉地就可以变得更抗压。

其实这个也是从我们的祖先中学到的一个知识，我们可以想像，我们的祖先在遇到野兽的时候，只要不被这个野兽吃掉，下一次野兽再来的时候，他就能够更好地去处理这种危险状况下的焦虑的反应。

我们到了现在的社会，即使不太可能遇到野兽，但是生活中的压力是我们遇到的“野兽”，所以我们也要从祖先身上学到一些东西，勇敢去抗压，拥抱正性的能量，有可能也会让自己的大脑更强大，这样你就会更好地去面对生活中的一些压力。

脑科学家在实验室里面的研究也找到了一些证据，可以证明如果经历过抗压的训练，其实真的是会让大脑发生一些改变，然后让人变得更抗压。

▲抗压训练的大脑动态变化

大家看到左上方这张图，我们用一个照相机去照大脑，第一列是给了一个压力的事件后大脑的一些改变。第二列是没有压力的，如果你把这两个差异一减，我们就发现被激活的脑区有做决策的，也有负责感知的。

所以通过这些实验就发现，当你应对压力的时候，你的大脑会实时地发生一些改变。如果你把细胞再放大来看，它的手就会伸得更长，然后不需要的突触就可以缩短，让这个手能够更快、更高效地去传递信息。

其实脑科学是非常交叉的一个学科，现在已经有跟其他的领域合作，利用实时的、仿真的技术，可以看脑子里的改变。比方说我为你量身订做一个抗压的方案，让你更好地应对压力，然后去观察大脑的动态变化。

▲成功训练出抗压的实验动物

我们在实验室也做了一个类似的工作，我们用不同的应激方案去训练老鼠，比方说我们每天给它5分钟或者 20分钟刺激，把它放在一个离心管里面，相当于给它一个相对狭窄的空间，把它束缚起来。

还有其他不同的刺激，比如设置比较差的生活环境，去电小老鼠或者把它吊起来，通过不同的压力组合，我们去看一下哪种训练方案会让老鼠变得更抗压。

我们也跟我们的合作者一起用到他们的一个新的技术，是基于AI的精细行为分析，我们把小老鼠放到空旷的空间里面，360度无死角地去看它的行为变化，包括它的抬头、抬手等动作。

▲3D-AI行为学分析系统

▲多视角同步拍摄AI识别捕捉行为变化

从精细的行为中，我们无监督地用AI去构建它的行为图谱，然后找到了一些能够表征抗压的老鼠的行为特征，还有一些可能比较不抗压的老鼠的行为特征。通过这种方法我们可以去筛选训练的方式，或者有哪些食物可以让实验对象变得更抗压。

AI构建行为图谱识别抗压与不抗压的小鼠

我们也间接地用脑科学的知识，去印证了尼采说过的非常有名的一句话，那些杀不死你的，终将使你更强大。今天把这句话送给大家，跟大家共勉，希望大家能够更好地抗压。

压力是把双刃剑，用好它成就学霸

▲应力性能曲线

但是不是压力越大就越好呢？不是。大家看到的这个曲线叫做应力性能曲线，横坐标是压力的程度，越往右是越来越强的，纵坐标代表学习的表现，工作的表现越往上是越好的。

从这个曲线上我们也可以看到，在一定的范围之内，压力越大会让我们工作表现越来越好。但是如果压力过大，可能也会让你表现不那么好。

所以我们要给压力一个机会，给自己一个机会，但是也要知道自己压力的阈值在哪里。压力就像一块翘翘板，我们要更好地了解自己应对压力的能力。

面对压力的时候，不要沉沦，不要用消极的方法应对它，比方说游戏成瘾、吸电子烟，这些都是不好的释放压力的行为方式。只有更好地去应对压力，说不定下一个学霸就是你。

其实大脑跟我们的进食、睡眠也是非常相关的，我们的大脑有特定的脑区是可以控制代谢器官，包括脂肪、胰腺、胃肠道，所以它会影响你的代谢。

目前科学家也已经发现，大脑里面的睡眠中枢会调控睡眠节律。所以大脑非常重要，这就是为什么我们要去研究大脑。

抗压的主题就是睡好、吃好、玩好、锻炼好，一切压力就会迎刃而解。学生们有的时候不要太逼自己，多跟同学交流，多跟老师交流。或者说跟爸爸妈妈一起出去旅游，都是很好的释放压力的方法。

所以我最后想告诉大家，一个强壮的大脑就会成就一个更强大的你，所以最后我祝在座的每一位同学都拥有一个强壮的大脑。谢谢大家！

本文来自微信公众号：万象曰（ID：Macro-Talk），作者：刘欣安