我們正經歷著一段無可爭議的充滿挑戰的時期。今年早些時候,美國面臨著迄今為止最高的每日 COVID-19 病例數。總統選舉的餘波持續帶來不確定性和分裂。我們是一個處於壓力之下的國家和一個世界。
但斯坦福大學研究視覺系統的神經科學家安德魯·胡伯曼對此事的看法略有不同。他說,壓力不僅僅關乎我們正在閱讀的內容或我們正在看到的影像。它關乎我們的眼睛和呼吸如何對世界做出反應,以及隨之而來的連鎖反應。這兩種身體過程也為我們提供了輕鬆且可及的壓力釋放方式。
胡伯曼的斷言基於已有的和新興的科學。在過去的 20 年裡,他一直在解開視覺系統的內部運作機制。例如,在 2018 年,他的實驗室報告了其發現的與恐懼和麻痺相關的腦通路,這些通路專門對視覺威脅做出反應。一項規模雖小但不斷增長的研究表明,改變我們的呼吸可以改變我們的大腦。2017 年,斯坦福大學的馬克·克拉斯諾、加州大學洛杉磯分校的傑克·費爾德曼及其同事確定了負責控制呼吸的神經元與負責喚醒和恐慌的大腦區域之間存在緊密聯絡。
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隨著我們繼續面臨全球、全美國以及我們自己生活中日益嚴峻的挑戰,這種對視覺和呼吸如何直接影響大腦(而不是更模糊的心理和情感類別)的日益增長的理解可能會派上用場。《大眾科學》與胡伯曼談論了這一切是如何運作的。
[以下是採訪的編輯稿。]
什麼是壓力?
壓力是我們在自主神經喚醒連續體上所處的一個位置。這個連續體的一端是處於昏迷狀態的人。該連續體的另一端是完全爆發的驚恐發作:心跳加速、瞳孔放大、呼吸急促。在這兩者之間,我們有較低水平的壓力[以及]警覺和專注、昏昏欲睡和睡眠狀態。壓力通常是高水平的自主神經喚醒。它被設計為動員身體的通用反應。
有時,這與生活的需求非常匹配。如果您需要奔跑去趕火車,您希望所有與壓力相關的事情都能幫助您追趕火車。但是,如果壓力反應是自發的或過度的,它可能會開始讓人感到病態。
壓力與視覺的關係是什麼?
當您看到令人興奮或有壓力的事情時——新聞標題、欺詐性信用卡費用——心率會加快;呼吸會加快。最強大的變化之一是視覺。瞳孔會放大,眼睛中晶狀體的位置也會發生變化。您的視覺系統進入了智慧手機上的肖像模式。您的視野變窄。您更清晰地看到一件東西,而其他一切都變得模糊。您的眼球會稍微向鼻子方向旋轉,這將您的景深和焦點設定在一個位置。這是一種原始而古老的機制,壓力透過這種機制控制視野。
這種視覺模式如何影響身體?
這種焦點視覺啟用交感神經系統。從您的頸部到骨盆頂部的所有神經元都會立即被啟用,並部署大量遞質和化學物質,讓您感到焦慮並想要移動。
為什麼視野與這種大腦狀態如此相關?
大多數人沒有意識到的是,眼睛實際上是兩塊大腦。它們不是連線到大腦;它們就是大腦。在發育過程中,眼睛是胚胎前腦的一部分。您的眼睛在妊娠早期從顱骨中擠出,然後重新連線到大腦的其他部分。因此,它們是中樞神經系統的一部分。
眼睛位於顱骨外部使生物體適應一天中的時間。但這也意味著您有兩塊大腦可以記錄環境中遠處的事件,以便調整大腦和身體其餘部分的整體警覺狀態。如果我們必須等到事物與我們接觸後才能準備好對它們做出反應,那將是可怕的。
是否存在與平靜相關的視覺模式可以改變我們的壓力水平?
是的:全景視覺或視流。當[您]觀看地平線或廣闊的景色時,您不會長時間注視一件東西。如果您保持頭部靜止,您可以擴大您的目光,以便可以看到很遠的周邊區域——您的上方、下方和側面。這種視覺模式釋放了腦幹中參與警惕和喚醒的機制。
我們實際上可以透過改變我們觀察環境的方式來關閉壓力反應,而不管環境中有哪些東西。
您還在研究呼吸作為調節自主神經喚醒的一種方式。
是的。毫無疑問,視覺和呼吸是控制自主神經喚醒的最快和最明顯的方法。我們的呼吸方式對我們的壓力狀態影響很大。
資料顯示,在睡眠和幽閉恐懼狀態下,人和動物會產生所謂的生理嘆息——雙重吸氣,然後呼氣。兒童在抽泣時也會這樣做。生理嘆息兩三次是我們所知道的將自主神經喚醒水平降回基線水平的最快方法。
為什麼這種呼吸模式可以減輕壓力?
我們的肺由數百萬個微小的氣囊組成。當我們感到壓力時,這些小氣囊會塌陷。它們像氣球一樣洩氣。生理嘆息會導致氣囊重新充氣。二氧化碳是呼吸的觸發因素:我們呼吸不是因為我們需要氧氣。我們呼吸是因為二氧化碳水平過高。生理嘆息會排出最大量的二氧化碳。
您如何研究呼吸和壓力之間的聯絡?
斯坦福大學精神病學副主席大衛·斯皮格爾和我正在領導一項呼吸研究,其中 125 名參與者一直在佩戴手腕監測器,測量呼吸、睡眠時長、心率變異性和心率。參與者被分為四組不同的呼吸方式:每天冥想五分鐘;重複生理嘆息;箱式呼吸(“吸氣、屏住呼吸、呼氣、屏住呼吸”持續時間相等,重複五分鐘);以及重複幾次有意識的過度換氣。我們想看看哪種呼吸模式最能快速降低壓力反應。我們現在正在分析資料。
呼吸和大腦是如何連線的?
這種關係透過橫膈膜來錨定,橫膈膜是身體中唯一為隨意運動而設計的骨骼肌器官。您可以立即控制橫膈膜。因此,呼吸代表了身體意識和無意識控制之間的橋樑。
當您吸氣時,橫膈膜向下移動,心臟會因為有更多空間而變得更大。在這種情況下,血液流過心臟的速度會稍微慢一些。因此,心臟會向大腦發出訊號,大腦會說:“哦,我們最好加快心率。”因此,如果您想增加心率,您可以吸氣多於呼氣。反之亦然。每次呼氣時,您都在減慢心率。
因此,透過視覺和呼吸,您正在研究自動但我們也可以控制的生理過程。
是的。如果我讓您感到壓力,您會出汗。但您不會說,“我要讓自己出汗,因此我會感到壓力。”您無法直接控制您的心率。您無法用您的思想控制您的腎上腺。但是您可以控制您的橫膈膜,這意味著您可以控制您的呼吸,這意味著您可以控制您的心率,這意味著您可以控制您的警覺性。您可以控制您的視覺,從而控制您的警覺水平、您的壓力水平和您的平靜水平。
視覺和呼吸是自主神經喚醒的關鍵槓桿或切入點,因為它們在任何時候都可以進行有意識的控制。
