长期以来，神经科学的一个普遍观点是，恐惧和焦虑是截然不同的情绪，它们是由不同的刺激引起的，刺激反过来又激活了大脑的不同区域。恐惧是对迫在眉睫的威胁的一种更基础的反应，被认为是由杏仁核控制的，而焦虑则与大脑中被称为终纹床核(简称BNST)的部分有关，它随着时间的推移而发挥作用，并不总是源于明显的危险。
科学家们现在正在挑战这两种情绪在大脑中是分开的这一观点。9月21日发表在《神经科学杂志》(The Journal of Neuroscience)上的一项研究表明，当人们受到一定的威胁，会引起恐惧，或者受到不确定的威胁，会引起焦虑时，他们的大脑似乎会做出同样的反应，在反应中同时调用杏仁核和脑后核。虽然恐惧和焦虑是截然不同的情绪状态，但它们的潜在神经回路似乎是共享的。
最初认为这两种情绪有不同的神经处理途径的观点，源于数十年的动物实验，这些实验损害了啮齿动物的整个大脑，多年来一直被视为教条。然而，随着神经科学的发展和技术进步到研究单个细胞的水平，支持严格区分的证据日益受到挑战。
这项新研究的资深作者、马里兰大学(University of Maryland)神经学家亚历山大·沙克曼(Alexander Shackman)说:“每有六项研究发现一种区别，就有另外六项与之相反。”“似乎我们没有强有力的证据来证明这些说法，所以我们试图设计这项研究，比之前的一些研究做得更好，以真正确定这一点。”
为了研究大脑如何解释恐惧和焦虑，沙克曼的团队设计了一个功能磁共振成像实验，他称之为“低成本版本的沉浸式体验，你可能会在一个好的鬼屋或恐怖电影中获得。”
近100名参与者同意躺在核磁共振成像中，在那里他们暴露在旨在唤起恐惧或焦虑感的物理、视觉和听觉刺激下。在一些试验中，时间是确定的，目的是模仿恐惧——在连续的倒计时结束时，每个人都受到强烈的电击，看到一个令人不安的画面，比如一具残害的尸体，听到一声巨响，比如枪声或尖叫声。在另一些旨在引发持续焦虑的实验中，数字序列是随机的，而且不知道负面刺激何时会出现。作为对照，研究人员还进行了确定和不确定安全时间的试验，使用良性刺激，如椅子的图片。
研究人员创造了一个范例，在这个范例中，MRI机器中的参与者受到旨在刺激恐惧(确定的威胁)或焦虑(不确定的威胁)的威胁。在屏幕上显示一系列数字之后，那些参加威胁试验的人受到了强烈的电击，看到了一幅令人痛苦的画面，并听到了一声巨响。在恐惧场景中，数字按顺序倒数，观众知道什么时候会有刺激。在焦虑场景中，数字是随机呈现的，观众不知道刺激何时会出现。hur et al.， j .神经科学，doi:10.1523/ jneurosci .0704- 20.2020,2020
在核磁共振成像仪中，参与者在每次试验结束时将他们的恐惧或焦虑程度评定为1到4分，每个人都至少经历过一次这四种情况。在整个实验过程中，研究人员监测了参与者的皮肤电导，并绘制了他们的大脑活动图。
沙克曼和他的同事们发现，人们对恐惧的主观评价在很大程度上与他们的皮肤电导测量结果相符，在有威胁的试验中，恐惧和焦虑都比在他们知道自己是安全的试验中更为严重。人们对威胁不确定的试验反应最强烈，这种试验旨在引起焦虑。
当研究人员比较每一种试验中最活跃的大脑区域时，他们发现，无论威胁的时间是否可预测，即参与者是否经历恐惧或焦虑，对威胁的反应都非常相似。这两种情况都刺激了杏仁核和脑脊液。通过统计测试，沙克曼和他的同事无法区分这两个区域的反应。
“比使用花哨的统计数据更有说服力的是，如果你只看受试者的比例……沙克曼告诉《科学家》杂志说:“在任何特定的比较中，谁在一个地区或另一个地区表现出偏见。”在所有确定和不确定的威胁测试中，50%的参与者表现出一个区域比另一个区域更活跃的倾向，这与抛硬币的结果相同。
在大脑的其他区域中，他们发现大脑皮层更多地参与处理焦虑，沙克曼说，这一新的发现可能源于大脑在面对不可预测的威胁时试图利用其认知能力来解决持续的不确定性。
斯坦福大学(Stanford University)神经科学博士后马修·波伦兹(Matthew Pomrenze)说，设计足够的范例来测试这些敏感问题是很困难的，一些研究最终失败的原因是构思不佳的方法不能准确地测试科学家想要研究的内容。“但我认为这个实验做得很好，因为他们将所有东西随机化，并尽可能地进行控制。这让我对他们的数据很有信心。我知道这是完全公正的，”Pomrenze告诉《科学家》杂志。
同样，纽约大学研究大脑如何感知危险的神经科学家约瑟夫·勒杜(Joseph LeDoux)说，这些发现重申了他长期以来的信念:这两种情绪是截然不同的，但又有联系。恐惧几乎会立即转化为焦虑，而焦虑会引发恐惧。一旦你感到焦虑，你就会开始看到到处都是危险，”勒杜说。因此，当他看到两个神经区域出现类似的反应时，他并不感到惊讶。
然而，他确实说，功能磁共振成像仍然是“一个钝的工具”。使用更复杂的方法，研究人员可能能够检测到两个区域之间反应的更微妙的差异，这是沙克曼没有争议的发现。沙克曼告诉《科学家》杂志，尽管杏仁核和BNST对不同威胁情景的反应相似，但它们“当然不能互换”。
这些发现对科学家如何诊断和治疗精神疾病有潜在的影响。杏仁核-恐惧/ bst -焦虑二元已被纳入国家心理健康研究所的精神健康障碍研究标准化指南。这一研究框架被称为研究领域标准(RDoC)，是过去十年美国国立卫生研究院(National Institutes of health)资助的大部分研究工作的基础。通过将恐惧视为杏仁核的领域，而将焦虑与BSNT分离，RDoC可能无意中混淆了它们在两种情绪状态中的双重参与。
沙克曼说，与其把恐惧和焦虑当作两个不同的系统来对待，“一种干预措施很有可能对两者都有影响，并对两者都有帮助。”他和Pomrenze和LeDoux说，他们希望看到RDoC得到更新，以反映越来越多的证据表明恐惧和焦虑反映了大脑中的类似反应，而不是依赖于几十年前进行的动物研究的结论。
为了带来这些变化，神经科学家需要公开和坦率地讨论自RDoC被采用以来的过去十年中证据是如何变化的。“作为科学家，我们的核心价值观之一是怀疑，有时我们需要将其应用于我们自己的研究微社区，”Shackman说。“我的希望是，如果我们不转向内心，谈论它，这个领域可以更快地接近真相。”
J. Hur et al.，“焦虑和暂时不确定威胁预期的神经生物学”，《神经科学杂志》，doi:10.1523/ jneurosci .0704- 20.2020,2020。
