大脑情绪控制系统——边缘系统
边缘系统英文名字为limbic system。limbic 源自于拉丁语,意为“边界”,意指边缘系统位于大脑皮层的边界位置。边缘系统在情绪反应中起重要作用,同时也在学习、记忆、行为中起关键作用。
边缘系统命名来源
大脑边缘系统最早是由美国神经学家Paul D. MacLean提出并命名的。边缘系统也叫古哺乳动物脑,是Paul提出的三重脑模型的“一重脑”。另外“两重脑”分别是爬行动物脑、新哺乳动物脑(或叫新皮层)。
三重脑模型
三重脑模型是从大脑进化的角度划分的。
爬行动物脑位于大脑的最底部,主要是中脑和后脑组成的脑干。爬行动物脑在进化上也最早出现。爬行动物脑控制着动物的攻击、领地意识、等级意识等跟生存密切相关的行为,Paul认为这些行为起源于爬行动物。
最顶部是新哺乳动物脑,也即大脑新皮层。
夹在新哺乳动物脑和爬行动物脑之间,即脑干和新皮层之间的一系列脑组织,便是边缘系统。
边缘系统位于脑干和新皮层之间
边缘系统的构成
控制情绪的边缘系统,究竟包括哪些脑结构,并没有一个大家都一致认可的答案。但大体上,边缘系统可分为两类,一类隶属于皮层,也称为边缘皮层(limbic lobe)。另一类是一系列皮层下结构。
我们分别来看。
边缘皮层
边缘皮层,形象地看,即为大脑皮层的边界(limbic),位于大脑皮层和皮层下结构之间。
大脑边缘叶(limic lobe),红色部分
边缘皮层包围着胼胝体,形成一个指环状结构。这一系列结构包括扣带回、胼胝体下区(Subcallosal area)、海马旁回、海马、齿状回等。
也有人认为,边缘系统也包括眶额叶、岛叶。
扣带回既可以调节血压心跳等身体的自主功能,又参与认知、注意以及情绪的调节,这些功能参与情绪的表达。
扣带回,绿色部分
海马位于颞叶深处,是最重要的记忆脑组织,参与长期记忆的形成、存储和提取,当然也包括情绪记忆。
大脑海马
眶额叶位于眼眶之后,是处理价值的重要脑区,在基于价值的抉择中起着重要作用(请看:神秘的眶额叶,核心功能到底是什么?)。另外,眶额叶可以在适当的时候,抑制恐惧情绪,以避免不必要的情绪反应。眶额叶受损的猴子,面临危险时,会表现出异于常猴的恐惧反应。并且,即使长时间地面对一个假的危险,如橡皮蛇,其恐惧应激反应也无法很好地消退,即无法适应危险。眶额叶功能的异常,很可能跟焦虑有关。(请看:恐惧时,眶额叶能做什么?)。
眶额叶
皮层下边缘系统
皮层之下的边缘系统包括嗅球,下丘脑(Hypothalamus),杏仁核(Amygdala)、伏隔核(Nucleus accumbens)等。
杏仁核是情绪处理中心,参与情绪的产生以及表达。例如,焦虑、攻击、尤其是恐惧,还参与情绪记忆的形成和保存。
杏仁核(amygdala)
恐惧的面部表情图片,会激活杏仁核。杏仁核受损的人,无法再识别出一张脸上的恐惧。同时,他们也无法再拥有恐惧的感觉,他们变得极其大胆,已经不知道恐惧为何物。当然,恐惧触发的自主神经激活以及内分泌也荡然无存。
在所有的情绪中,之所以恐惧占据中心位置,是因为恐惧关乎动物的生死。看见天敌或经历危险时,如果动物没有任何应激反应,不逃跑也不去战斗,反而无所事事地凑近危险源,等待它的只有死亡。
情绪激发的身体反应,主要通过下丘脑来实现。下丘脑可以通过调节内分泌激素的产生和释放,进而调节自主神经系统。自主神经系统又称为植物神经系统,可以在无意识的情况下调节我们的血压、呼吸、心跳、消化、瞳孔反应、性唤醒等等。这些身体的自主反应对于情绪的表达必不可少。
伏隔核是腹侧纹状体的一部分,接收中脑腹侧被盖区(VTA)多巴胺神经元的投射,是大脑奖励系统的重要部分,介导动物的强化学习、以及动机(motivation)。伏隔核内的多巴胺释放,会使得动物有更强大的动力去完成或追求某件事情,例如,去寻找食物、努力学习去获得奖励等等。在药物成瘾中,VTA和伏隔核这条动机通路,介导了疯狂的药物寻找行为和情绪。
位于腹侧纹状体的伏隔核,绿色部分
总结
大脑皮层内和皮层下的边缘系统,组成了一个复杂的神经网络,来控制情绪的生成和表达,以及情绪记忆的形成、存贮和提取。