壓力促進能量補給，也能拖垮大腦

為了給肌肉和大腦預期的活動提供能量，腎上腺素立即開始把糖原和脂肪酸轉化成葡萄糖，盡管流經血液的皮質醇起效速度比腎上腺素慢，但它的影響范圍之廣令人難以想象。

在應激反應過程中，皮質醇有許多不同的帽子，其中一頂是管理新陳代謝的“交通警帽”。皮質醇代替腎上腺素的職責，發信號示意肝臟向血液中提供更多的葡萄糖，同時限制非重要組織和和器官的胰島素受體，并關閉某些交叉路口，這樣葡萄糖只會運送到與戰斗或逃跑有關的重要區域。

這種策略是讓身體產生胰島素耐受性（insulinresistant），從而使大腦獲得充足的葡萄糖。同時皮質醇開始重新儲存能量，也可以說是補充被腎上腺素的活動消耗殆盡的能量儲備。這是把蛋白質轉化成葡萄糖，并開始儲備脂肪的過程。

正如慢性壓力過程那樣，要是整個過程一直持久不衰，那么皮質醇的這種作用會以腹部脂肪的形式，蓄積過剩的能量儲備。（皮質醇持續不斷的作用也解釋了為什么有些馬拉松運動員盡管一直在訓練，卻仍有小肚腩的原因,他們的身體從來沒有機會充分恢復。）我們繼承的應激反應伴隨的問題是，它蓄積起來的能量儲備沒有得到利用。關于這一點隨后會詳細論述。

在應激反應的最初階段，皮質醇還刺激胰島素樣生長因子1（IGF1）的釋放，這種因子是激活細胞過程中的一個關鍵環節。大腦是葡萄糖的重要消費客戶，盡管只占我們身體重量的3%，但它卻消耗掉可用能量的20%。可是大腦沒有儲存能量的能力，所以皮質醇持續輸送葡萄糖的作用對大腦正常功能而言是至關重要的。用于運行的能量預算是固定的，因此大腦已進化成在必要時挪用能量資源，這意味著心理過程具有競爭性。絕不可能使所有的神經元同時發出信號，所以假如一個神經元網絡活躍起來，它的發生必定以抑制另一個神經元網絡作為代價。慢性壓力的問題之一是，一旦下丘腦–腦垂體–腎上腺軸大量消耗能量來保持系統的警覺狀態，那么大腦的思維功能所需的能量就會被侵占。

數說運動

大腦是葡萄糖的重要消費客戶，盡管只占我們身體重量的3%，但它卻消耗掉可用能量的20%。

壓力教我們的事：人類的集體智慧

把壓力處境刻錄成記憶的行為，顯然是一種具有進化優勢的適應性行為。它是我們得以生存下來的共同智慧，而皮質醇在其中起到了重要作用。20世紀60年代，神經內分泌學家布魯斯·麥克伊文首次在老鼠大腦的海馬體上發現皮質醇受體，隨后在恒河猴腦內也發現同樣的物質。而現在，我們知道人類大腦內也存在皮質醇受體。最初，這個發現讓科學家感到害怕，因為當時已有實驗證實，在皮氏培養皿內，壓力激素會毒害大腦細胞。“在增加這些記憶的過程中，皮質醇到底起了什么作用呢？”他問道，“目前我們只能說，當這些記憶形成時，如果海馬體上缺乏足夠的皮質醇受體，就會降低學習的有效性。具體的細節還在探索中。”

就像壓力一樣，似乎皮質醇也沒有簡單的好壞之分。少量的皮質醇促進記憶的形成，而大量的皮質醇會抑制記憶；當超負荷時反而會毀壞神經元之間的連接，破壞記憶。海馬體為記憶提供時間、地點、事件和方式的背景，而杏仁核則提供恐懼或激動的情感內容。在前額葉皮層的指揮下，海馬體會比較各種記憶，然后說：“別擔心，那是一根樹枝，不是蛇。”因此，只要海馬體不是處于被過度激活狀態，它就有關閉下丘腦–腦垂體–腎上腺軸（HPA axis）并關閉應激反應的能力。

拉響警鈴的幾分鐘內，大腦內主要的壓力因子——皮質醇、促腎上腺皮質素釋放因子（CRF）和去甲腎上腺素與強化谷氨酸鹽的細胞受體相結合。谷氨酸鹽是負責海馬體內所有信號發送的興奮型神經遞質，提高谷氨酸鹽的活力，可以加速海馬體的信號傳遞過程，同時改變突觸上的動態。這樣，每次發送一個信息時，產生信號沖動越容易，所需的谷氨酸鹽量就越少。因此，應激反應首先提高了長時程效應，也就是記憶的基本機制。

短期記憶可能源于海馬體神經元興奮性的提高所致。然后，當皮質醇達到最高水平時，啟動了細胞內的基因，這些基因可生產更多蛋白質，為更多樹突、更多受體以及更大突觸的形成提供所需的細胞原材料。在這里一切都變得匪夷所思。新增加的細胞鞏固了生存記憶，同時避免那條回路中的神經元接受其他的需求。一個神經元可能參與無數個記憶，但一個原本可能形成的記憶如果在受到壓力期間出現，那么這時要召集神經元參與形成新的神經回路會更加困難。它需要超過一定的閾值，才能形成記憶。

這很可能解釋了為什么在出現應激反應時，與壓力因素無關的記憶受阻的原因。這還有助于我們了解：為什么慢性壓力導致皮質醇水平居高不下后，會使人很難學習新知識；為什么心情沮喪的人會出現學習困難。不僅僅是缺乏動力，還因為海馬體神經元已經支持它們的谷氨酸鹽系統，而排斥次要的刺激。它們已經完全被壓力占有。

對人類的研究還表明，過量的皮質醇會阻礙人類使用已有的記憶，所以真的發生一場大火時，人們會忘記緊急出口的位置，也可以說，那條記憶的回路被中斷了。壓力太大時，我們失去了形成無關記憶的能力，而且我們也可能無法恢復曾經有過的記憶。下次，你不得不參加消防演習時，不妨想想運動的神經學觀點：消防演習是為了讓那些神經回路更牢固，從而強化記憶。正如我隨后會提到的，超負荷的壓力下，會重現皮質醇在皮氏培養皿中的悲劇——損毀神經元。

現代文明生活簡直是跟人體的本能作對

應激反應是一種既簡單又聰明的適應性行為，但它無法讓你在今天的世界中獲得成功，你所有的能量積蓄無從釋放。你必須從一開始就迫使自己進入“戰斗或逃跑”的生理狀態。

人體是為了從事日常活動而設計的，那多少活動算正常呢？2002年，《應用生理學》（Applied Physiology）雜志的一篇論文提到了這個問題的研究結果。研究人員分析了我們祖先的生理活動方式，并把這種方式稱為“舊石器時代節律”。從200萬年前智人出現的時代開始，到1萬年前的農業革命以前，每個人都是狩獵–采集者。那時的生活特征是：劇烈活動數天再休息數天。人們過著饑一頓飽一頓的日子。通過測算我們祖先的“運動”量與今天的數字做對比，很容易看出問題所在：我們每單位體重的平均能量消耗要比舊石器時代的祖先少38%。我認為這完全可以說明，我們攝入的熱量已經增加了很多。問題在于，即使遵照美國政府推薦的最高運動量：每天鍛煉30分鐘，我們的體能開支還是少于我們基因中既定指標的一半。舊石器時代的人為了果腹，平均每天必須行走8000~ 16000米。

現在，我們無須耗費那么多能量來尋找食物，也不必動腦筋思考怎樣得到下一頓食物。盡管這只是過去一百年左右的時間里才出現的情況，但人類為此在生物學上進化了數十萬年，也因此我們的生活方式與我們的基因之間沒有協調一致。人類基因天生精明，所以要等到我們坐在桌子旁時，才停止熱量儲備。

從壓力角度看，或許現代社會明顯矛盾的地方在于，壓力沒有變得更難，只是有關壓力的消息增多了，實在太多了。全天候映入我們眼簾的是眾多數字顯示器上源源不斷的不幸和需求，這些讓我們的杏仁核始終處于活躍狀態。消極、忙亂以及絕望堆積在壓力之上，但我們卻認為自己可以應對，因為在一定程度上，我們總是有壓力。接下來，我們只想放松休息一下，喝一杯，倒在電視機前的沙發里，或者坐在某個地方的海灘上。過去20年里，我們的腰圍比從前增長了一倍，這不足為奇，因為現代的生活方式不但比過去更有壓力，也讓我們活動得更少。

也許你看到過那種通過抑制皮質醇來減去腹部脂肪的藥品廣告。其實，腹部只是在盡它的職責：囤積能量儲備以保證應對下次饑荒。慢性壓力下，能量儲備最終全都集中在上腹部，因此形成了我們所說的啤酒肚。這不僅影響我們的體型，也危害我們的健康。因為蓄積的脂肪很容易進入心臟動脈，造成栓塞。許多人會質疑壓力可致命的觀點，其實在這個觀點中，壓力和心臟病發作之間的生理關聯只是其一。

經歷一次壓力事件后，我們常常想吃方便食品，這會增加脂肪的蓄積。我們的身體需要更多的葡萄糖，而單一碳水化合物以及脂肪，比如外賣盒子里那些閃閃發亮的甜甜圈，很容易轉化成能量。而且在現代生活中，已經沒有部落的影子，所以我們的朋友越來越少，得到的支持也越來越少。獨處對大腦無益。

科學家常用一個通用的實驗方案來引發老鼠的生理應激反應：把它們與群體隔開。僅僅是把老鼠孤立起來，就能激活它們的應激激素。人類同樣如此：被冷落和被孤立的人會有壓力，孤獨感是生存的威脅。這并非巧合，我們身體活動得越少，就越不太可能接觸到別人。研究證實，生活中多從事體育活動，我們在社交方面就會變得更活躍。因為運動不但增強了我們的自信心，還為我們提供了與別人接觸的機會。運動帶來的活力和動力有助于我們建立和維持社會關系。

渴望休息的想法很正常，關鍵在于你選擇如何度過這段時間。是選擇方便食品、快餐、糖或酒精來減輕壓力，還是像有些人一樣使用毒品或其他后患無窮的嗜好？如果你進行的是運動或僅僅只是社交活動，那么你就在使用這種由進化而來的壓力解藥。

有時候這只是簡單的取代問題，前面提到的蘇珊的例子就能夠證實這一點。她跳繩并沒有規律，她只是在情緒失控時提醒自己運動帶來的感受。“當我真正養成鍛煉的好習慣后，運動讓我重新發現需要從酒精或食物等東西中才能獲得的愉快感或幸福感；它恢復了大腦渴望或渴求的一切；它讓我有更多時間思考這之外的事情，還可以暢想未來。”

越壓越勇，越健康

眾所周知，塑造肌肉的方法就是讓肌肉疲勞后再休息。同樣的模式也適用于神經細胞：輕微的壓力可以激活神經元內在的修復和恢復機制。而鍛煉的重要之處在于它能促進我們肌肉和神經元的恢復過程。它不但使我們的身體和大腦更強健、更有恢復力，還使我們更能迎接未來的挑戰，才思更敏捷以及適應力更強。

常規有氧鍛煉可以保持大腦冷靜，能夠在心率、應激激素等嚴重反應出現之前，對付更多的壓力。它提高了生理反應的閾值。鍛煉產生的輕微壓力能激活基因中某種使細胞免受疾病或毀壞的蛋白質，并以這種方式鞏固大腦神經細胞的基本結構。因此，鍛煉也同樣提高了神經元的壓力閾值。

細胞水平的“壓力–恢復動態變化”發生在三個方面：氧化、代謝和興奮。當一個神經細胞發揮作用時，其代謝機制的開啟狀態就像鍋爐里的小火苗。葡萄糖被細胞吸收后，細胞內的線粒體（mitochondria）會把它轉化成細胞使用的主要能量類型——三磷酸腺苷（ATP）。和任何能量轉換一樣，這一過程也產生自由基之類無用的副產品，這就是氧化壓力。在正常環境下，這個神經細胞還會產生一些酶，這些酶的作用是清除掉自由基之類的廢物，而自由基是帶有一個游離電子的分子，它會破壞細胞的結構，這些酶還設法迅速中和自由基的這個電子。這些酶就是我們內在的抗氧化劑。

如果葡萄糖無法被這個神經細胞吸收或缺乏足夠分配的葡萄糖，那么這個細胞就無法產生充足的ATP，此時就會發生代謝壓力。

如果有大量谷氨酸鹽參與活動，導致ATP無法滿足增加的信息流對能量的需求，那么這時就會發生興奮性壓力。一旦長時間處于這種狀態而無法恢復，那就會出現問題。這個神經細胞正深陷死亡囹圄，在既沒有食物也沒有資源修復受傷部位的情況下被迫運行。結果，它的樹突開始萎縮，最終這個神經細胞死亡。這就是神經退行性（neurodegeneration），也是阿爾茨海默病、帕金森氏病等這類疾病甚至是老化本身的起因機制。科學家發現身體與生俱來就有對抗細胞壓力的手段，這一結果主要源于對這些疾病的深入研究。

運動實驗室

馬克 · 麥特森（Mark Mattson）是美國國家老化研究所（National Institute on Aging）神經科學實驗室的負責人。神經元退化機制還解釋了麥特森為什么給實驗室老鼠食物時如此吝嗇的原因。在許多實驗中，他采用飲食限制來引發輕微的細胞壓力，即沒有足夠的葡萄糖來產生數量充足的ATP。結果他發現，得到正常飲食1/3卡路里的老鼠中，有40%超過平均壽命。身體在有氧運動等各種類型的壓力期間會釋放出保護性分子，而麥特森的成果有助于鑒別這些保護性分子。

在一系列細胞修復過程中某些最有效的成分是生長因子：BDNF、IGF1、FGF2以及VEGF，這些我已在第2章中介紹過。由于BDNF在能量代謝和突觸可塑性中扮演雙重角色，所以研究壓力的科學家對它特別感興趣。BDNF被谷氨酸鹽間接活化后，它不僅能提高細胞內抗氧化物的產量，而且也能增加保護性蛋白的數量。另外，如我之前所述，BDNF同時還激活了長時程增強效應、促進新神經元生長以及增強大腦抵御壓力的能力。運動保護大腦免受壓力危害的優勢在于，它促使生長因子增加的量超過其他刺激因素。

數說運動

除了在大腦內生成這些因子之外，肌肉收縮也可以產生FGF2和VEGF，而后它們隨著血液流進大腦內，進一步維持神經元。這個過程是身體影響大腦最好的例子。

生長因子是壓力、新陳代謝和記憶之間的一個關鍵紐帶。麥特森說：“我們復雜的大腦主要是進化而來的，它使我們能夠競爭有限的資源。很顯然，在進化過程中，生物有機體必須在尋找食物方面具有智力上的競爭優勢。”

麥特森的最新成果將改變我們對一些最健康食品的看法。一個提高食物抗癌性以及生產抗氧化食品的巨大行業已迅速崛起。按邏輯推理，多食用富含抗氧化物的花椰菜，會使人類更長壽、更幸福。或許的確如此，但這絕不是營銷人員用來說服你的理由。

結果證實，這些食物的特別益處不是在于它們富含抗氧化物質，而是含有毒素。“蔬菜和水果等植物中，許多有益的化學物質逐漸成為阻止昆蟲和其他動物啃噬植物的毒素。”麥特森說，“它們的作用是誘導細胞內產生一種輕微的、可適應的應激反應。比如花椰菜中有一種名為蘿卜硫素（sulforaphane）的化學物質，很顯然，它激活了細胞內應激反應的酶促反應，這些酶促反應會增加抗氧化酶的含量。雖然花椰菜含有抗氧化物，但我們飲食所攝入的抗氧化物水平，還無法發揮抗氧化的作用。”

就像前面提到的核造船廠的工人一樣，輕微毒素產生了一種增強細胞適應性的應激反應。控制飲食和體育鍛煉有異曲同工的效果。麥特森的一篇期刊論文的標題總結了一切《保護神經的信號與老化的大腦：拿走食物，讓我們跑起來》

適應性就是清除廢物的酶、保護神經的因子和阻止細胞自然死亡的蛋白質逐漸增加的過程。我喜歡把這些要素看成是時刻保持警戒準備迎戰下一次壓力的軍隊。增加這些要素的最佳方法就是給自己一點壓力：讓大腦學習、限制飲食、運動，或者就像麥特森和媽媽會提醒我們的那樣，多吃蔬菜。所有這些活動都考驗著細胞，它們產生的代謝廢品足以引發壓力。這看似有些自相矛盾：沒有壓力，我們就不會擁有出色的適應和生長能力。沒有小挫折，就不會擁有成功。

那些殺不死你的……

如同所有發生在大腦里的事一樣，應激反應取決于所有我提到過的（和許多還未提及的）要素之間是否達到微妙的平衡。一旦輕微壓力成為慢性壓力，大量皮質醇就會持續引發基因的活動：切斷突觸間的連接；加速樹突萎縮和細胞死亡。最終，海馬體會變得像顆葡萄干一樣干癟。

許多情況下，身體無法切斷壓力激素的傳遞。最常見的是單純性持續壓力，如果我們從不休息，那么就永遠無法開始恢復的過程，而杏仁核會始終處于興奮狀態，皮質醇的含量會超出健康標準，有時“戰斗或逃跑”的按鈕會卡死在開啟狀態。根據流行病學調查，這可能是一種遺傳的機能。如果你讓一組隨機人群做一次令人緊張的公開演講，那些父母有過度緊張史的人，演講后24小時體內的皮質醇水平仍居高不下。或許，這種機能源自于環境：一些遭受過重復壓力的母鼠，其后代長大后的壓力閾值要低于同齡的正常老鼠。換而言之，無論是身體還是心理上，它們都更容易產生壓力感。自卑的人壓力閾值偏低。不過科學家還不清楚自卑與壓力閾值兩者間的因果順序。對所有人來說，無論其天性如何、無論其受過何種教育，當他們的沮喪之情得不到宣泄、失去控制感以及得不到社會支持時，他們就會顯現出慢性壓力導致的不良特征。從根本上說，如果喪失了希望，我們的大腦就不會停止應激反應。每個人對壓力的反應閾值各不相同，而且在環境、遺傳、行為或者上述任意綜合因素的不同影響下，這個臨界點會相應改變。與大腦內的神經化學物質一樣，我們的壓力閾值總是在變化。盡管老化過程自然而然地降低了這個閾值，但通過有氧運動，我們可以把閾值提高好幾個等級。科學家無法指出，從哪個特定時刻起壓力由蓄勢轉變為一觸即潰。不過，一旦看到壓力的轉變，科學家肯定會知道結果。