約瑟夫·E·勒杜在成長過程中最大的恐懼之一是被困在路易斯安那州的尤尼斯。他的小鎮坐落在小溪和稻田之間，其卡津鄉村的根基賦予它某種魅力。隨便扔一塊負鼠都能砸到一家不錯的秋葵濃湯餐廳。市中心的一家老劇院每週都會舉辦卡津人聚會廣播節目Rendezvous des Cajun，這是一個吵吵鬧鬧版的草原之傢伙伴，只是多了跳舞，任何人都可以花5美元加入現場演播室觀眾。
但當勒杜在20世紀60年代長大成人時，他覺得尤尼斯太沉悶了。他在高中時做過廣播電臺唱片騎師，那個時代的音樂，以及他自己的求知慾，吸引了他對更廣闊世界的關注。然而，他的父母告訴他，只有當他學習商業，並且只去東邊80英里的巴吞魯日，他們才會支付大學費用。他的父親是一名屠夫，他設想他的兒子成為當地的商業領袖。約瑟夫對屠宰的主要興趣是，它可以讓他進行第一次神經探索：挖開牛的大腦，取出殺死牛的子彈，這樣他的父親就可以把牛腦作為美味佳餚出售。
儘管如此，勒杜還是盡職盡責地在路易斯安那州立大學註冊入學。現年55歲，是一位專門研究恐懼的神經科學家，勒杜最近在紐約大學的辦公室告訴我，他對商業研究並不太感興趣，但這些研究最終引導他走向了大腦研究。“我學習的是市場營銷，”他用一種友好的聲音解釋道，其中帶著一絲卡津口音。那天陽光明媚，帝國大廈在他辦公室的窗外閃閃發光。“隨著學習的深入，我最感興趣的是人們為什麼要買他們並不真正需要的東西。”
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勒杜對這種人為製造的慾望的興趣，引導他參加了路易斯安那州立大學心理學家羅伯特·湯普森的學習和動機課程。教授和學生一拍即合，湯普森敦促勒杜繼續攻讀神經科學研究生。勒杜申請了30個專案，但只有紐約州立大學石溪分校錄取了他，而且勒杜說，這僅僅是因為湯普森說服了他的朋友邁克爾·S·加扎尼加，當時是該校神經科學專案的負責人，給他一個機會。
加扎尼加和勒杜後來都在事業上取得了輝煌的成就。加扎尼加已成為認知神經科學的主要領導者，今年冬天，他在達特茅斯學院工作十年後離開，轉而執掌加州大學聖巴巴拉分校新的聖賢心智研究中心。與此同時，他的門生已將大多數神經科學家不願涉足的研究領域——情緒的生物學，特別是恐懼的生物學——轉變為神經科學中最具啟發性的學科之一。
在過去的二十年裡，勒杜以非凡的毅力和創造力，利用大鼠的簡單恐懼條件反射來識別神經通路和過程，透過這些通路和過程，齧齒動物獲得、作用於並有時消除它們的恐懼。由於這些神經網路中的大多數在人類中也以類似的方式運作，因此他的發現極大地擴充套件了我們對情緒如何影響我們的思想、情緒、動機、記憶和行為的理解。他的工作也有助於開發藥物和其他療法，以治療數百萬患有由焦慮引起或加重的精神障礙的人。“喬一直是驅動力，”加扎尼加說。“當他剛開始時，他留著長髮馬尾辮，可能有些人不會覺得他令人印象深刻。但是有些人走進房間，你立刻就能看出他們有潛力。喬就是其中之一。”
評估威脅
許多長期而富有成效的探究背後都站著一種簡單的方法。對於勒杜來說，那就是條件反射。像他的許多同事一樣，勒杜使用了大鼠，他的基本工具是將音調與輕微的電擊配對。他把一隻大鼠放在籠子裡，發出一個音調，然後透過金屬籠底傳送輕微的電擊。重複幾次後，僅僅是音調的聲音，在沒有電擊的情況下，也會使大鼠“僵住”不動，表示恐懼。自俄羅斯生理學家伊萬·巴甫洛夫於1903年發表了他的狗的研究以來，這種條件反射一直是心智研究的主要內容。勒杜的天才之處——首先是作為加扎尼加的研究生，然後在1977年至1989年在康奈爾大學擔任博士後和教授，此後一直在紐約大學——在於使用這種簡單的條件反射來更仔細地分析大鼠的大腦如何創造音調和電擊的關聯，並將這種學習融入未來的行為中。特別令人感興趣的是杏仁核，這個位於大腦中心附近的杏仁狀結構，長期以來被認為是情緒的所在地。
在勒杜1985年發表的第一篇論文中，他發現情緒性聽覺記憶（例如，灌輸恐懼的音調或其他聲音）的主要神經通路直接從丘腦（大腦接收大多數感覺資訊的接收室）延伸到杏仁核。這是一條非常快速的路徑——衝動在五毫秒內完成執行——繞過意識覺知，因此它可以立即使身體處於警戒狀態。然後，勒杜分離出了第二條迴路，速度較慢但資訊更豐富，它從丘腦通往大腦“思考”區域的聽覺皮層（這有助於進一步定義和解釋聲音），然後再繼續通往杏仁核。對於第一條通路產生的普遍警報，這條較長的通路增加了來自記憶、認知意識的其他要素以及更復雜的習得反應的背景資訊。
對這些通路進行修補揭示了一些有趣的現象。勒杜發現，如果他切斷第一條通路，大鼠就無法產生新的條件反射；如果音調與電擊配對，動物就不會學會害怕音調。但是，如果他摧毀了條件反射大鼠的第二條“智慧”路線，它將對幾乎所有聲音都無反應，但當音調響起時，它仍然會僵住不動。儘管大鼠沒有意識到任何聲音，但它的耳朵將音調傳遞給了杏仁核，杏仁核發出了警報。如果對人類進行這種手術，這個人將實際上是聾的，但如果身後的門砰地一聲關上，他仍然會跳起來。杏仁核最基本的反應發生在意識之外。
第二條速度較慢的環路增加了所有資訊，使我們能夠識別並對令人震驚的刺激做出適當的反應。這條皮層通路對於勒杜所說的情緒行為（而不是反應）至關重要，這些情緒行為旨在幫助生物避免、逃脫或無視威脅。更簡單的通路使你的肌肉緊張，心跳加速，以便在廚房裡的煙霧報警器響起時做好行動準備。更長的皮層通路會讓你評估情況，從而讓你在發生火災時奪門而出——或者只是穿過房間去關掉報警器，如果只是烤麵包機裡的麵包烤焦了。
在定義這些通路的同時，勒杜還發現了杏仁核中在與其他大腦區域通訊中發揮不同作用的功能區域。這些其他結構中最重要的是海馬體（一種記憶儲存目錄）、前額葉皮層（將感覺資訊納入“思考”大腦）和下丘腦（在緊張情況下，它會募集腎上腺和垂體來調動身體做出反應）。透過敲除或隔離這些區域之間的各種通路，勒杜發現杏仁核不僅在獲得情感負載的記憶中起著至關重要的作用，而且在鞏固記憶方面也起著至關重要的作用。在一個人看到威脅面孔的圖片後幾秒鐘驚嚇她——當她正在鞏固記憶時——她對這張面孔的記憶將會得到加強。如果她在稍後回憶起那張威脅面孔時受到驚嚇，記憶也會得到加強。
決定什麼重要
因此，勒杜早期的研究有助於建立我們看似最簡單的恐懼反應背後令人驚訝的複雜動力學。他隨後的工作，以及自20世紀90年代初以來其他人在他的平臺上開展的工作，表明杏仁核在更復雜的人類感知、注意力甚至社會關係領域中也發揮著重要作用。正如加州理工學院的情緒、記憶和社會認知專家拉爾夫·阿道夫斯所說，杏仁核“在各個層面上滲透到思想和行為的組織中”。
在社交方面，例如，杏仁核受損的患者常常忽視情感負載的刺激。他們可能無法識別某人臉上的恐懼表情，並且他們發現所有面孔都比我們其他人更值得信任和更容易接近。他們有點天真，而且很開心。同樣，杏仁核損傷的猴子比未受影響的猴子更快、更公開地接近其他猴子。
杏仁核對記憶、知識和關聯的徵募對於在不斷湧向我們的感官喧囂中決定什麼重要也至關重要。除了勒杜的大鼠研究外，紐約大學同事伊麗莎白·A·菲爾普斯和其他人對健康和受損人腦的高解析度影像，以及行為研究，都支援了這一觀點。越來越多的證據表明，杏仁核增強並指導我們對恐懼以外的其他情緒（如快樂或厭惡）的感知和注意力。它使我們大腦的關鍵部分更敏感，並且在形成記憶和關聯方面更“粘性”。
透過使大腦適應各種威脅和快樂——不僅是路徑上的蛇，還有你孩子臉上的微笑——杏仁核有助於賦予廣泛的體驗以情感意義。杏仁核有助於賦予生命意義。
一個含義是，杏仁核可能在建立意識研究人員所謂的“顯著性”方面發揮主導作用——選擇我們優先考慮的刺激，從而選擇我們意識到的內容。這種幕後操縱的力量使勒杜確信，杏仁核及其皮層下盟友，而不是我們的意識，定義了我們是誰。“意識可能會得到所有的關注，”勒杜指出，“但意識只是大腦所做工作的一小部分，它受制於在其下工作的一切。我不認為那是產生我們自我的東西。”相反，他說，我們的身份源於獨特的習得的恐懼、慾望、關聯和期望陣列，這些陣列最根本和最廣泛地銘刻在我們的無意識中。
攻擊焦慮
即使杏仁核不是人類體驗的源泉，它的功能對於愉快的生活也肯定是至關重要的。正如勒杜指出的那樣，恐懼及其更持久的表親焦慮，“幾乎是我們所有情緒障礙的根源”。在美國，每年超過一半的精神健康就診是針對焦慮或相關疾病，包括創傷後應激障礙 (PTSD)、廣泛性焦慮障礙、強迫症、精神分裂症和抑鬱症。大多數情況下，焦慮要麼驅動這些疾病，要麼使它們難以忍受。
與恐懼不同，焦慮並非源於直接的刺激；相反，它來自我們的擔憂或記憶，無論是真實的還是想象的。從勒杜的視角來看，可以將焦慮視為古代杏仁核（出現在較早進化的動物中）和思想、想象和計劃中心（人類最近才發展起來）之間的通路交通容量不匹配。勒杜和其他人發現，從杏仁核到皮層的神經通路比從皮層到杏仁核的神經通路多得多。這種不平衡可能是我們的焦慮常常控制我們的思想，而我們的思想卻難以平息我們的焦慮的原因。我們的想象力很容易放大和滋養來自杏仁核和海馬體的恐懼，但我們無法傳送足夠的控制來抑制焦慮。這就是為什麼我們很少能透過告訴自己要冷靜來讓自己平靜下來。
勒杜希望我們很快就能充分了解焦慮的神經迴路，從而能夠用藥物或其他療法糾正由這種缺陷引起的真正使人衰弱的疾病。一種可以利用的神經動力學被稱為消退——一種習得性恐懼的明顯消除。研究人員幾十年來都知道，恐懼的消退不是因為它們消退了，而是因為新的、威脅性較小的關聯取代了它們 [參見 Marc Siegel 的《我們能治癒恐懼嗎？》；大眾科學心理，第 16 卷，第 4 期，2005 年]。如果一隻被條件反射為恐懼音調的大鼠隨後反覆聽到噪音而沒有受到任何電擊，那麼中性關聯會慢慢取代恐懼關聯；在某個時候，音調會響起，而大鼠根本不會做出反應。
研究人員最近發現，這個過程依賴於內側前額葉皮層來安撫杏仁核。如果他們能夠識別出這個過程的特定神經、分子或遺傳開關，他們或許能夠設計出藥物或其他療法來減輕創傷性記憶的痛苦，甚至消除它們。“有些人對這個想法感到不安，”勒杜指出，他指的是人們擔心這種療法可能會以老大哥的方式被用來控制人們的思想，或者被罪犯用來消除受害者對犯罪的記憶。“但他們似乎從來都不是患有 PTSD 的人。很少有人反對改善我們記憶的想法，”他說，他指著我正在喝的咖啡，以增強我自己的注意力和認知能力。“我不認為改善你姑媽的記憶和消除她不想要的記憶之間有很大的區別。”
隨著對情緒、記憶及其影響的研究不斷擴充套件，勒杜似乎肯定會繼續站在調查和理解的最前沿。他擁有巨大的精力和創造力。作為恐懼與焦慮神經科學中心的主任，該中心在紐約大學、洛克菲勒大學、西奈山醫學院和康奈爾醫學院的頂尖研究人員之間建立合作聯絡，他是提供驚人資源和智慧的網路的一部分。
最近，他一直在研究再鞏固——這是一個有爭議但令人興奮的觀點，即記憶在被我們回憶起來時很容易發生改變，甚至被消除。加強突觸——神經元之間的連線——以保持長期記憶需要蛋白質合成，勒杜和其他研究人員最近發現，如果當長期記憶被回憶起來時，這個過程被破壞，記憶實際上可能會變得短暫 [參見 R. Douglas Fields 的《消除記憶》；大眾科學心理，第 16 卷，第 4 期，2005 年]。
當然，有些恐懼是普遍存在的。即使是從40代從未見過貓的實驗室動物祖先那裡出生的大鼠，也會在聞到虎斑貓的氣味時僵住不動。人們害怕黑暗、響尾蛇的嘎嘎聲、咆哮的狗、自己的死亡和他們所愛的人的死亡。這些看似基本的恐懼部分源於想象力，部分源於遠見。但是勒杜，他自己也遭受過震驚和悲傷，他覺得這些恐懼也肯定了我們為之而活的東西。
“每一種積極情緒的背面，”他說，“都是害怕失去讓你快樂的東西。你不僅愛你的妻子，而且還害怕沒有她的生活會是什麼樣子。你應該在多大程度上相信你的積極情緒？你如何專注於並享受它們，而不屈服於恐懼？這些是我們所有人都在努力解決的問題。恐怕恐懼是非常基本的。”