习惯是如何进驻大脑的?怎样调控大脑才能改变它们?

作者: 安·M·格雷比尔(Ann M. Graybiel) 凯尔·S·史密斯(Kyle S. Smith)

来源: 环球科学

发布日期: 2015-10-23

本文探讨了习惯如何在大脑中形成,以及如何通过调控大脑来改变这些习惯。文章详细介绍了神经科学家如何通过新技术破译习惯行为的神经机制,发现大脑的“习惯回路”,并探讨了如何通过光遗传学技术等方法来监控和改变习惯行为。文章还讨论了习惯的固化过程和如何通过行为疗法来养成健康习惯和舍弃不良习惯。

习惯是如何进驻大脑的?怎样调控大脑才能改变它们?

每天,我们都会做出很多习惯性动作,比如刷牙和沿着熟悉的道路开车,这些动作能让我们轻松完成一些事情,让大脑不必关注刷牙的动作,以及对方向盘的不断微调,从而避免负荷过度。像慢跑这样的习惯,可以使我们保持健康;但经常从盘子里拿糖果吃,却不是个好习惯。而当暴饮暴食和吸烟这样的习惯演变成强迫症或成瘾行为时,则可能会威胁到我们的生命。

尽管习惯与我们的生活形影不离,但很长时间以来,科学家都没有搞清楚,大脑是怎样把一些新的行为变成习惯的,所以医生也无法使用药物或其他疗法,帮助人们根除那些不良习惯。现在,依靠新技术,神经科学家终于破译了习惯行为的神经机制,发现了负责创建和维持习惯行为的脑区和神经连接,并把它们定义为大脑的“习惯回路”(habit circuits)。

新成果可以帮助神经科学家进一步搞清楚,好习惯是如何形成的,以及为什么坏习惯那么难以改掉。研究表明,对大脑进行条件化训练,可能会有助于我们掌控行为习惯——无论是好习惯还是坏习惯。

什么是习惯?表面看来,习惯似乎是一些非常明确的行为,但从神经科学的角度来看,它们其实是一系列行为的组合。那些自动完成、能够让我们空出大脑做其他事情的行为,只是这个行为组合的“一端”。而这个行为组合中的其他行为,则需要我们花费很多时间和精力。习惯是我们在探索世界、社会以及自身内在感受的过程中自然形成的。我们会在特定情境下尝试不同的行为,那些收益大且代价低的行为,便会逐渐为我们所采用,进而成为习惯。

固化习惯。尽管习惯行为的外在表现各不相同,但它们却拥有共同的核心特征。例如,习惯一旦形成便会根深蒂固,难以戒除。多数情况下,我们立下的“改掉那个坏习惯”的誓言,往往会成为空谈。部分原因可能是,我们总是在事情做完,感受到它带来的后果后,才会开始自责,而那为时已晚。习惯的这种“顽固性”,为我们研究形成与维持它的大脑回路提供了一条线索。

习惯如此根深蒂固,即便我们想改变,却依然身不由己,原因可能源自“强化相倚”(reinforcement contingencies)现象。

“习惯回路”。对迪金森的经典实验做了些许改变后,澳大利亚悉尼大学的伯纳德·巴伦(Bernard Balleine)和新南威尔士大学的西蒙·基尔克洛斯(Simon Killcross)等研究人员发现,许多大脑回路都参与了有意行为到习惯行为的转变过程。

科学家在研究大鼠、人类和猴子时发现的新证据,则进一步将目标锁定为连接新皮层(neocortex,被认为是哺乳动物大脑最重要的区域)与纹状体(striatum,位于基底神经节的中心位置,在大脑的核心区域)的多重回路。

打破循环。我们决定通过全新的光遗传学技术(optogenetics),来检验下边缘皮层能否实时监控习惯行为。

利用光遗传学技术,我们将对光敏感的分子置入微小的脑区中,然后照射这个区域,就可以激活或抑制其中的神经元。在实验中,我们先让大鼠学会在迷宫中穿梭,当它们已经形成习惯,这种行为也在它们的大脑中形成“行为模块”时,我们用光遗传学技术,阻断了下边缘皮层的神经元活动。结果,仅仅几秒钟后,在迷宫中奔跑的大鼠便丧失了习惯行为。

重塑习惯。我们的研究得出了一些有趣的结果。

首先,改掉习惯的确很难——它们被固化,成为神经活动的标准化模块,多个大脑回路参与了这一过程。还有,令人惊讶的是,看似自动完成的习惯行为,实际一直处在大脑新皮层的监控之中——新皮层的部分区域会实时监控习惯行为的执行。只要新皮层判定情境合适,“蓄势待发”的习惯行为就会“蠢蠢欲动”。

即便我们没有察觉到自己在监控习惯行为(无需关注即可自动完成,这正是习惯行为的价值所在),但有一些大脑回路的确在无时无刻地监控这些习惯行为。

我们的研究离临床应用还有多远呢?要想“一键”根除坏习惯,依然是个遥不可及的梦想。目前,我们和其他研究人员采用的实验方法,还不能直接用于人身上。但神经科学在飞速发展,研究人员正在攻克至关重要的一环——习惯行为的运作原理。

如果我们能够完全理解,习惯是如何形成和打破的,就能更好地理解一些乖僻的习惯行为,并找到调整的方法。对习惯的深入了解,有望帮助一些有着“极端”习惯行为的人,为强迫症、图雷特氏综合征(Tourette's syndrome)、恐惧症或创伤后应激障碍(PtSD)的治疗,提供一些线索。

药物治疗和其他新兴疗法,对于根除有害习惯也许有所帮助。

不过,我们对大脑进行的研究显示,要养成健康的习惯并且舍弃不良习惯,最好的办法是行为疗法。如果希望自己能够晨跑,那么在前一晚就拿出跑鞋,放在起床便能看见的醒目位置,是个不错的办法。这种视觉提示就如同我们用来训练大鼠的提示音——如果能在晨跑后再给自己一点奖励,那么效果就会更加显著。如果你每天都坚持如此,你的大脑就会形成良好习惯的“行为模块”。

同样的道理,如果你希望戒掉吃糖的习惯,你就不应该在客厅或者办公室里放置糖果——也就是你要消除提示。

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