恐惧和焦虑等情绪会让心跳加快。而现在，一项小鼠研究发现反之亦然——人为提高小鼠心率能增加焦虑水平。每个⼈都很熟悉情绪和身体感觉之间的联系：当听到阴森恐怖的声音时，手背上的汗毛会立起来；听到坏消息时，胃会沉沉地往下坠。但问题在于，是情感在驱动身体机能，还是反过来？这个问题一直困扰着研究人员，因为很难独立控制这两个因素。
为直接测试这个现象，Deisseroth和同事转向了光遗传学，这种⽅法使⽤光来控制细胞活动。这个团队对小鼠进行了生物工程改造，使小鼠心脏的肌细胞对光敏感。作者还为这些动物设计了发射红光的小背心，光可以穿透小鼠身体到达心脏。当小鼠的背心发出光脉冲时，这种动物改造过的心肌会启动，导致心脏跳动。研究团队训练小鼠预期在按下水奖励按钮时发生电击。
使用光遗传系统，研究团队可以将小鼠的心率从正常的660次每分钟提高到900次每分钟。当心脏开始急跳时，小鼠变得更不愿意按压或探索开放区域，表明它们的焦虑程度更高。
当研究者检查实验动物的脑活动时，他们发现岛叶（一个与情绪和处理躯体信号有关的脑区）在动物表现焦虑时变得更为活跃。研究者说，这表明岛叶主管着整合来自心脏的、环境有威胁时信号，然后将信息传递到涉及更高级认知的区域。
这项工作“在方法上是一个重要进步”，英国布莱顿及苏塞克斯医学院的精神病学家Hugo Critchley说。他说，有可能这一心-脑回路演化出来以帮助动物更快地处理危险信号：当它看到一个潜在威胁时，即使大脑还未能充分处理场景的含义，心率已经上升，告诉大脑它该怕起来了。
Deisseroth说，他想要使用光遗传学研究其他器官系统的刺激对大脑和行为的影响，包括肠道、当动物面对威胁时竖起毛发的皮肤细胞，甚至参与形成表情的面部肌肉，可能也在引导情绪方面发挥作用。