當一個人在實驗室實驗中觀看一張多毛的、逼近的蜘蛛或一條滑行的蛇的照片時，科學家通常會在該人的大腦深處看到電活動增加的標記，在一個稱為導水管周圍灰質 (PAG) 的區域。當籠中的老鼠聞到貓的味道並僵住時，科學家們觀察到老鼠的 PAG 也發生了類似的變化。顯而易見的結論是什麼？PAG 控制哺乳動物在威脅情況下的戰鬥或逃跑反應。
但是，如果大腦沒有專門用於戰鬥和逃跑的迴路呢？人們顯然會體驗到威脅，但威脅檢測真的是大腦的主要模式，並擁有其自身的神經迴路嗎？來自我的實驗室和其他地方的大量最新證據表明，我們並非在生活中不斷地檢測威脅並以戰鬥或逃跑回路做出反應。相反，大腦主要透過預測而非反應來運作 。 所有大腦都在不斷預測身體的需求，並試圖在這些需求出現之前滿足它們。它們尋求減少不確定性，以便在僅部分可預測的情況下生存和發展。
減少不確定性需要能量。對於大腦來說，這是一項代價高昂的代謝支出，如果足夠強烈或持久——例如在政治動盪、經濟或個人困難、疫情或氣候變化時期——代謝負擔會讓人感到痛苦或完全精疲力竭。這種痛苦表明你正在做一件非常困難的事情：在一個瞬息萬變、不確定的世界中預見未來。
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮支援我們屢獲殊榮的新聞報道，方式是 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關當今塑造我們世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
為什麼人們相信戰鬥或逃跑回路存在？這種觀念屬於一種流行的但過時的關於大腦進化和功能的想法，稱為“三位一體大腦”。根據這種想法，人腦進化為三個層次——一個用於本能和衝動，一個用於情感，一個用於理性——像千層蛋糕一樣排列。最深的一層，你所謂的蜥蜴腦，包括 PAG，據推測容納了在爬行動物中進化出來的神經迴路，以避免威脅、尋找食物和爭奪配偶。隨著時間的推移，故事繼續說道，古代哺乳動物進化出了一層用於情感的大腦回路，稱為“邊緣系統”。這包括一個稱為杏仁核的區域，該區域已被稱為恐懼或情感的家園。最終，某些哺乳動物，特別是人類，據推測進化出了位於大腦區域（稱為新皮層，其中“新”表示“新”）的用於高階推理的最頂層迴路。根據這種想法，新皮層努力控制我們所謂的內心野獸。
這種由本能、情感和理性部分組成的三層混合體的根源可以追溯到古希臘柏拉圖講述的一個道德故事。他將人類的心靈描述為由人類馭車人控制的兩匹野馬。用現代術語來說，這個故事是這樣的：你的大腦是理性和衝動與情感之間的一個戰場。當你的理性大腦控制住你內心的野獸大腦時，你就是一個好人：健康、成熟和公正。有時，當你的野獸佔據上風時——詩意地稱為“杏仁核劫持”——你就是幼稚或邪惡的。如果理性無法控制你內心的野獸，甚至可能表明患有精神疾病。
如果你對進化有所瞭解，你可能已經懷疑這個故事中的某些東西是不對勁的。首先，哺乳動物並非從爬行動物進化而來。這個星球上唯一擁有蜥蜴大腦的動物是蜥蜴。但這裡有一件你可能不知道的事情：由於分子遺傳學的進步，科學家們發現非人類哺乳動物擁有與人類相同型別的神經元——甚至包括那些在被誤稱為“新皮層”中的神經元。人類、小鼠和其他哺乳動物的大腦在肉眼看來差異很大。然而，它們的生物學組成部分是相同的。（不同的是這些大腦發育的時間。）甚至爬行動物也擁有許多與我們相同的組成部分。
此外，科學家們早就知道，沒有專門用於情感的統一的邊緣“系統”。而被誤稱為新皮層的區域，正確地稱為大腦皮層，並不是理性的家園。那麼，這讓戰鬥或逃跑的故事走向何方呢？我們可以在三個相當新的科學證據來源中找到答案。
第一個來源來自強大的大腦掃描裝置。一種非常流行的掃描技術稱為功能性磁共振成像 (fMRI)，它使用大型磁鐵來測量大腦血流量的變化。這些血流量變化被認為可以反映某些型別神經活動的變化。磁鐵強度以特斯拉為單位進行測量。典型的腦成像實驗使用三特斯拉磁鐵，它無法精確定位小而深的大腦區域，例如 PAG。然而，隨著更強大的七特斯拉磁鐵的出現，科學家們可以用更高的精度窺視深層神經元簇。我的實驗室最近觀察到，PAG 活動的變化發生在非威脅性的日常任務中，例如將螢幕上的一個字母與另一個字母進行比較。
因此，如果 PAG 不是專門用於戰鬥或逃跑，那它在做什麼呢？解剖學聯絡表明，PAG 調節和協調你的心臟、肺和身體的其他系統與你所謂的邊緣系統和新皮層。而且它不僅在你體驗到威脅時這樣做，而是在所有時間都這樣做——無論你是情緒高漲、沉思、熟睡還是在閱讀一篇關於大腦的引人入勝的文章。在受到威脅的時刻，例如在我之前描述的小鼠和人類實驗中，PAG 只是工作得更努力。（順便說一句，這種解釋暗示瞭解釋為什麼所謂的抗焦慮藥物可以控制焦慮症而無法治癒焦慮症的原因之一。它們針對的不是專門用於焦慮或戰鬥或逃跑的大腦回路，而是簡單地調節身體的迴路。）
我們應該重新評估戰鬥或逃跑故事的第二個原因是來自小鼠研究。在這些研究中，動物可以自由漫遊，當這些小鼠遇到潛在威脅時，例如捕食者的氣味或新奇事物，它們通常不會凍結、戰鬥或以一個簡單的動作逃離那裡。更常見的是，它們會飛快地跑開，然後猛地向前衝，在躲避和接近之間來回搖擺。當我的女兒小時候在海灘上玩耍時，她會在水邊做類似的事情：朝著海浪跑去，然後又跑開，一遍又一遍地將腳趾浸入海浪中。同樣，小鼠似乎也在尋找更多資訊，將腳趾伸入一個模稜兩可的境地，試圖減少其周圍環境的不確定性。
第三個證據來自過去 20 年來關於大腦預測能力的雪崩式研究。在日常生活中，你可能會覺得你對各種威脅或安全的事物做出反應。你看到一輛汽車向你猛衝過來，你畏縮了。你讀到一條來自親人的簡訊，你笑了。你聽到一聲噴嚏，轉過身去以避免細菌。你聞到巧克力蛋糕的香味，你會流口水。用科學術語來說，你遇到一個刺激，然後做出反應。然而，現有最佳證據表明，你的大腦不會對世界做出反應——它會提前預測如何行動以及在下一刻體驗什麼。
這種猜測發生得如此迅速和高效，以至於你不會體驗到自己在做這件事。你不會透過轉過身來對某人的噴嚏做出反應。當他們稍微移動頭部，準備打噴嚏時，你的大腦會利用其豐富的過去經驗來預測即將發生噴嚏的可能性，併為你制定一個轉過身去的行動計劃。這些運動準備也讓你準備好聽到和看到噴嚏，這一切都在噴嚏發生之前。來自每隻眼睛的視網膜和每隻耳朵的耳蝸的訊號要麼證實這些預測，要麼調整它們，以便你的大腦下次可以更好地預測。這個花哨的名字叫做“學習”。
像其他所有動物一樣，你也有基本需求。為了吃飯、喝水和處理生活的其他必需品，你必須在世界上活動——這個世界瞬息萬變，並且只是部分可預測的，居住著其他可能忽視你、吃掉你或美味可口的生物。這個世界本質上是不確定的，而不確定性在代謝方面是昂貴的。在不確定的情況下，你的大腦必須組裝多個預測和多個行動計劃，並透過神經元活動和其他大腦功能將它們維持相當長的時間。所有這些都需要能量，比你為更短的時間保持更少的行動計劃所需的能量更多。此外，不確定性會轉化為較慢的反應。如果你真的面臨充滿細菌的噴嚏、猛衝過來的汽車或其他威脅，延遲可能是致命的。
每個大腦的核心任務是減少不確定性，以便它和身體的其餘部分能夠以代謝高效的方式運作。這增加了身體健康、生存和繁殖的可能性。這種更合理的科學解釋可能無法反映出被情感和理性同時拉扯的戲劇性感覺。但是，你的大腦精心製作的體驗並不能揭示它的工作原理。
此外，你的大腦所做的遠不止避免威脅、吃飯和交配，它還生活在一個複雜的社會世界中，需要處理大量模稜兩可的情況。這是一個壓力的處方。壓力是什麼？這只是你的大腦預測需要消耗能量並做出相應的準備。消耗能量也不僅限於避免威脅。它還包括鍛鍊、早上起床和閱讀這篇文章。此外，這也是在不確定性中學習的代價，因為你的大腦會花費能量來磨練其預測，以便在未來類似的情況下更有效。如果你不學習而仍然處於永無止境的不確定性泥潭中，也會產生持續的代謝成本。
如果代謝支出持續足夠長的時間，可能會讓人感到不愉快。當你的大腦試圖在不確定性中學習時，它會釋放化學物質來提高你的喚醒水平，你可能會感到激動和焦慮。你的大腦通常會將這種喚醒理解為焦慮，但這不是強制性的。你也可以將喚醒理解為正常的不確定性，並像自由漫遊的小鼠一樣尋找資訊。不確定性可能是一件好事。人們甚至會尋求它——以及它的積極表親，新奇事物——當他們嘗試新食物、觀看新電影、結識新朋友和學習新技能時。不確定性，就像所有代謝成本高昂的事物一樣，需要以代謝高效的方式進行管理。
不確定性是生活的正常狀態，但如今，藉助社交媒體和全天候的新聞報道，它有時會轟炸我們。每時每刻，世界某個地方都會發生危機：戰爭、政治動盪、氣候引發的火災和洪水以及校園槍擊事件，更不用說偶爾發生的疫情了。過多的不確定性會消耗代謝，並可能讓你感到心煩意亂和疲憊不堪。但這些感覺並非來自神話般的、負擔過重的戰鬥或逃跑回路。它們可能只是意味著，在一個瞬息萬變且僅部分可預測的世界中，你正在做一件非常困難的事情。