研究神經路徑，會有什麼和心理健康相關的發現？

神經科學家戴琦 (Kay M. Tye) 研究的是大腦如何造成複雜的情緒狀態，如沮喪、焦慮、寂寞。她分享她在先進科學方面的最新發現，包括開發出一種工具，用光來啟動老鼠的特定神經元，讓其行為發生極大的改變。來聽聽這些發現如何能改變你對心智的看法，以及揭開有效治療心理疾病的方式。

一開始，我要先說一個
大家都認為是正確的想法。

大腦負責創造出心智的各個面向。

如果我們認為心智來自大腦，

那為什麼我們治療心理
和身體疾病的方式差這麼多？

身為神經科學家，別人常告訴我，
我不能去研究內在狀態，

如焦慮、渴望、寂寞，

在大腦中的呈現方式，

所以我決定，我偏偏就要這麼做。

我的研究計畫

是透過研究大腦迴路來了解心智。

明確來說，是探究
大腦如何引發情緒。

要研究感覺和情緒真的很困難，

因為無法測量它們。

行為仍然是一窺他人情緒體驗的

最佳窗口，也是唯一的窗口。

對動物和人類都一樣，

是的，自我報告是一種行為上的輸出。

有動機的行為一般而言
可以分為兩類：

尋求歡愉以及避免痛苦。

去接近對你有益的事物、

避開對你無益的事物，

是一種很重要求生能力。

在我們的現代社會中，

無法分辨出這種差別，
就可能會被貼上心理疾病的標籤。

如果我的車出了問題，

去找修理技工來看我的車，

他們會做的第一件事
就是打開引擎蓋來看。

但，就心理健康研究而言，

就不能只是按下按鈕
把引擎蓋彈開。

這就是為什麼我們要做動物實驗。

明確來說，我的實驗室
做的是老鼠實驗。

若要了解大腦，
我們就得研究大腦。

這是史上頭一回我們真的能做到。

我們能把引擎蓋彈開。

我們可以看到內部，

進行實驗，看看會產生什麼結果。

我們的心靈是個黑盒子，
而科技已經為它開啟了新窗戶。

光遺傳學工具的發展

讓我們能做到前所未見的事：
控制大腦中特定的神經元，

以及它們如何放出
電訊號來與彼此交談。

我們可以用基因工程
製造對光敏感的神經元，

接著用光來控制神經元如何放電。

這樣做就能改變動物的行為，

讓我們能深入了解
神經迴路能做什麼。

想知道科學家如何
想出這種方法的嗎？

科學家借用其他
基礎科學領域的知識，

開發出了光遺傳學工具。

水藻是單細胞有機體，
已經演化成會朝光的方向游去。

當藍光照在水藻細胞的眼點上時，

有一個管道會打開，送出電訊號，

讓小鞭毛拍動，

將水藻推向光的方向。

如果我們複製水藻
對光敏感的這個部分，

用基因編輯把它加到神經元上，

我們就能讓神經元也變成對光敏感。

不過，就神經元來說，

當我們透過光導纖維
把光照到大腦深處時，

我們會改變神經元發送電訊號
給大腦中其他神經元的方式，

因而改變動物的行為。

在我的同事協助之下，

我把光遺傳學工具
做了開創性的應用，

選擇性地針對在 A 點的神經元，

透過連結發送訊息到 B 點，

讓周圍的神經元完全不受影響。

這個方法讓我們能在
大腦的一團亂當中

測試每一個連結的功能。

大腦有個區域叫杏仁核，

長久以來公認對情緒很重要，

我的實驗室發現，

杏仁核就像是道路上的分叉，

啟動一條路徑就會驅動
正面的情緒和接近，

啟動另一條路徑則會驅動
負面的情緒和迴避。

讓我用幾個例子跟各位說明——

體驗一下原始資料——

我們如何用光遺傳學
來鎖定大腦中的特定神經元，

並造成非常特定的行為改變。

焦慮病人在杏仁核的兩個部分之間

會有異常的溝通，

但在人類身上，很難確定

這種異常是焦慮的因或果。

我們能使用光遺傳學
在老鼠身上鎖定同樣的路徑，

看看會發生什麼事。

這是焦慮測試中
常用的高架十字迷宮。

用來測量老鼠在密閉管道的
安全設施中待了多久，

並與花在開放管道的時間做比較。

老鼠已經演化成偏愛密閉空間，

比如老鼠洞的安全空間，

但為了找食物、水、配偶，

牠們必須要出去到開放空間中，

在那裡，牠們容易
受到獵食動物的威脅。

我坐在背景這裡，

準備要去打開開關。

當我打開開關，把光打開，

各位可以看見老鼠變得
更會去探索迷宮的開放管道。

和焦慮藥物治療不同，

這種方式沒有鎮靜作用，
沒有造成行動上的困難，

只有協調且看起來自然的探索。

這個效應幾乎是立即性的，

且沒有發現任何副作用。

當我把開關關掉，

老鼠的大腦功能就恢復正常，

老鼠會躲回角落。

我在實驗室記錄這些資料時，

只有我一個人，我好興奮。

我好興奮，所以我
像這樣安靜地尖叫。

（安靜地）啊！

（笑聲）

為什麼如此興奮？

我的意思是，我知道理論上
心智是由大腦所控制，

但我親手打開開關

看見老鼠快速改變行為狀態，

而且是可逆的，

這是我第一次真正相信這個理論。

從那第一次突破之後，

還有一些其他發現。

我們發現特定的神經迴路能夠

引發動物行為的重大改變。

再舉一個例子：強迫性過度飲食。

有兩個理由會讓我們想吃。

尋求歡愉，比如美食，

或者避免痛苦，比如挨餓。

我們要如何找出治療
強迫性過度飲食的方法，

同時不要擾亂了我們生存
所需要的飢餓進食機制？

第一步是要了解

大腦如何引起進食行為。

這隻完全吃飽的老鼠
只是在探索空間，

這裡完全沒有任何食物。

在這裡，我們用光遺傳學
來鎖定丘腦下部的神經元，

透過連結發送訊息到中腦。

當我把光線打開，就是這時候，

各位可以看見，
老鼠馬上開始舔地板。

（笑聲）

這種似乎很瘋狂的行為

即將逐漸變成我覺得
非常不可思議的狀況。

其實有點像吸了毒。

準備好了嗎？

就是此時。

看，牠把手舉起來，
好像牠正在吃食物，

但牠手上什麼也沒有。

用這個迴路就足以
驅使牠做出進食行為，

即使牠根本不餓，

甚至沒有食物也沒關係。

我無法知道這隻老鼠有什麼感覺，

但我推測，這些神經元會根據

我們鎖定這條路徑
所造成的行為來驅動渴望。

再把光關掉——

動物又恢復正常。

當我們壓制這條路徑，

我們就能阻止及減輕
強迫性過度飲食症，

且不需要改變
由飢餓驅使的進食。

從剛才播放的兩支影片中，
我們學到什麼？

對大腦中的神經迴路做特定的改變，

就能造成行為的特定改變。

我們所有有意識的體驗，

都是由大腦中的細胞所掌管。

我的父母是物理學家和生物學家，

他們搭船來美國求學，

在船上相遇。

所以，很自然，

既然「沒有壓力」
必須要成為科學家……

（笑聲）

我大學時，

必須決定我要投入
心理學，研究心智，

還是要投入神經科學，研究大腦。

而我選擇了神經科學，

因為我想要了解心智是怎麼

從生物組織中產生出來的。

但其實我很圓滿地做到了兩者。

現在，我的研究計畫

銜接了心智和大腦之間的缺口。

根據我實驗室所做的研究，

我們可以開始把特定的神經迴路

連結到情緒狀態。

我們已經發現很多迴路的功能
是在控制焦慮相關行為、

強迫性過度飲食、

社交互動、逃避，

以及許多其他動機性行為，

它們都有可能反映出
內在的情緒狀態。

我們以前認為心智的功能
是由大腦區域來定義。

但我的研究指出，
在一個大腦區域內，

會有許多不同的神經元
在做不同的工作。

這些功能有一部分是由
它們所走的路徑來定義的。

讓我用個比喻來說明

這些發現如何改變
我們對大腦的看法。

讓我們把大腦比喻成世界，

把神經元比喻成人。

我們想要了解資訊
如何在地球上傳遞。

當然，如果在記錄
一個人說什麼的時候

還能知道他的所在，會很有幫助。

但我認為，同樣重要的是

要知道這個人在對誰說話，

誰在聆聽，

以及聆聽的人對於他們
接收到的資訊有什麼反應。

心理健康治療的現況

基本上是在用嘗試錯誤的策略。

但是這沒有效果。

針對心理健康疾病的新藥物治療

發展已經碰到瓶頸，

從五○年代之後就幾乎
沒有什麼真正的進展。

那麼，未來如何？

在不遠的將來，

我預期會發生一場
心理健康治療革命，

我們會把焦點放在
大腦中特定的神經迴路。

診斷的根據會是行為症狀

以及可測量的腦部活動。

再遠一點的未來，

結合我們急劇改變大腦的能力，

以及急劇改變行為的能力，

還有我們對於突觸可塑性的知識，
來做出更持久的改變，

那麼我們就可以把大腦推向

透過神經迴路程式改寫的方式
來自我修復的夢想。

那就是「迴路層級的暴露療法」。

一旦我們把大腦切換到
自我治癒的狀態，

就可能可以發揮持久的效果，

且沒有副作用。

我能想像，在未來，
神經迴路的程式改寫

代表的不只是治療方式，
也是一種具有潛力的解藥。

但是，現在呢？

如果，從此刻之後，

在座各位離開這場演講後，

真心相信心智是完全
來自於大腦中的細胞，

那麼我們可以馬上擺脫
負面感知和汙名，

不要再讓它們阻擋許多人
取得他們需要的心理健康支持。

心理健康專業人士總是在想著

下一個新的治療方式是什麼。

但，在我們能應用
新的治療方式之前，

我們得讓大家能覺得
尋求治療是很自在的。

想像一下，我們能把自殺

和校園槍擊的比率降低多少，

只要讓需要心理健康支持的人
能真正得到支持。

當我們能真正了解
大腦如何創造心智，

我們就能為所有在將來人生中

會得到心理疾病的人，
改善他們的生活。

這些人佔了一半的人口。

和他們共同生活在世界上的其他人，
生活也能得到改善。

謝謝。

（掌聲）