你有没有过这样的感受:压力一大,连在熟悉的地方都容易转向?周三发表在《公共科学图书馆·生物学》上的一项新研究,为这种日常困惑找到了神经科学层面的解释。德国波鸿鲁尔大学的研究团队通过功能性磁共振成像实验,首次直接观察到应激激素皮质醇如何扰乱大脑内部的“导航地图”,让我们在空间中的方向感明显变差。

这项研究招募了40名健康男性参与者,每人需在两个不同日期完成同样的虚拟定向测试。关键变量在于测试前的准备:一天他们服用20毫克皮质醇,另一天只服用安慰剂。随后,受试者被送入磁共振扫描仪,在设备记录脑部活动的同时,完成一个在巨大虚拟草地上进行的导航任务。

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任务设计得相当巧妙。参与者在虚拟草地上朝着一棵棵树前进,每到达一棵树,这棵树就会消失。走完几个这样的临时目标点之后,他们需要在不显示路径的情况下,直接找回到起始点的最短路线。实验设置了两种环境:一种没有任何永久地标,只有树木作为临时参照;另一种则会有一座灯塔始终作为固定参照物,在远处清晰可见。

结果指向非常明确。与服用安慰剂时的表现相比,皮质醇显著拖累了每个人的定向能力。无论有没有灯塔这类固定路标,也无论路径复杂程度如何,受试者在找路时都出现了大得多的偏差。这意味着,压力荷尔蒙对方向感的削弱效果相当普适,并不依赖于环境是否提供了清晰的参照线索。

磁共振影像揭示了这种空间能力下降背后究竟发生了什么。正常情况下,位于大脑内嗅皮层中的一组神经细胞会在空间导航时按照精确的网格模式放电,这些细胞被称为“网格细胞”,工作方式像是大脑内置的全球定位系统。但在皮质醇的影响下,这种网格状的活动模式变得模糊了,更难被检测到。效果在没有任何固定地标的场景里尤其明显,此时这些细胞几乎陷入了失能状态。研究负责人奥斯曼·阿坎博士的表述很直白:“在压力下,大脑失去了有效利用内部导航地图的能力。”

研究人员还捕捉到另一个耐人寻味的变化:皮质醇让大脑另一区域——尾状核——的活动增强了。这暗示着一套代偿机制的存在,但显然还不足以弥补网格细胞系统被抑制所造成的导航缺陷。阿坎博士指出,实验只占用了每位参与者两小时的时间,压力影响就已经清晰地显现。他们的下一步计划,是继续探索在更长时间持续的压力暴露下,大脑的导航网络会发生怎样的改变,以及这个发现是否与阿尔茨海默症等疾病的早期信号有关联。毕竟,网格细胞所在的脑区,恰恰也是某些神经退行性疾病最先攻击的目标之一。