压力促进能量补给，也能拖垮大脑

为了给肌肉和大脑预期的活动提供能量，肾上腺素立即开始把糖原和脂肪酸转化成葡萄糖，尽管流经血液的皮质醇起效速度比肾上腺素慢，但它的影响范围之广令人难以想象。

在应激反应过程中，皮质醇有许多不同的帽子，其中一顶是管理新陈代谢的“交通警帽”。皮质醇代替肾上腺素的职责，发信号示意肝脏向血液中提供更多的葡萄糖，同时限制非重要组织和和器官的胰岛素受体，并关闭某些交叉路口，这样葡萄糖只会运送到与战斗或逃跑有关的重要区域。

这种策略是让身体产生胰岛素耐受性（insulinresistant），从而使大脑获得充足的葡萄糖。同时皮质醇开始重新储存能量，也可以说是补充被肾上腺素的活动消耗殆尽的能量储备。这是把蛋白质转化成葡萄糖，并开始储备脂肪的过程。

正如慢性压力过程那样，要是整个过程一直持久不衰，那么皮质醇的这种作用会以腹部脂肪的形式，蓄积过剩的能量储备。（皮质醇持续不断的作用也解释了为什么有些马拉松运动员尽管一直在训练，却仍有小肚腩的原因,他们的身体从来没有机会充分恢复。）我们继承的应激反应伴随的问题是，它蓄积起来的能量储备没有得到利用。关于这一点随后会详细论述。

在应激反应的最初阶段，皮质醇还刺激胰岛素样生长因子1（IGF1）的释放，这种因子是激活细胞过程中的一个关键环节。大脑是葡萄糖的重要消费客户，尽管只占我们身体重量的3%，但它却消耗掉可用能量的20%。可是大脑没有储存能量的能力，所以皮质醇持续输送葡萄糖的作用对大脑正常功能而言是至关重要的。用于运行的能量预算是固定的，因此大脑已进化成在必要时挪用能量资源，这意味着心理过程具有竞争性。绝不可能使所有的神经元同时发出信号，所以假如一个神经元网络活跃起来，它的发生必定以抑制另一个神经元网络作为代价。慢性压力的问题之一是，一旦下丘脑–脑垂体–肾上腺轴大量消耗能量来保持系统的警觉状态，那么大脑的思维功能所需的能量就会被侵占。

数说运动

大脑是葡萄糖的重要消费客户，尽管只占我们身体重量的3%，但它却消耗掉可用能量的20%。

压力教我们的事：人类的集体智慧

把压力处境刻录成记忆的行为，显然是一种具有进化优势的适应性行为。它是我们得以生存下来的共同智慧，而皮质醇在其中起到了重要作用。20世纪60年代，神经内分泌学家布鲁斯·麦克伊文首次在老鼠大脑的海马体上发现皮质醇受体，随后在恒河猴脑内也发现同样的物质。而现在，我们知道人类大脑内也存在皮质醇受体。最初，这个发现让科学家感到害怕，因为当时已有实验证实，在皮氏培养皿内，压力激素会毒害大脑细胞。“在增加这些记忆的过程中，皮质醇到底起了什么作用呢？”他问道，“目前我们只能说，当这些记忆形成时，如果海马体上缺乏足够的皮质醇受体，就会降低学习的有效性。具体的细节还在探索中。”

就像压力一样，似乎皮质醇也没有简单的好坏之分。少量的皮质醇促进记忆的形成，而大量的皮质醇会抑制记忆；当超负荷时反而会毁坏神经元之间的连接，破坏记忆。海马体为记忆提供时间、地点、事件和方式的背景，而杏仁核则提供恐惧或激动的情感内容。在前额叶皮层的指挥下，海马体会比较各种记忆，然后说：“别担心，那是一根树枝，不是蛇。”因此，只要海马体不是处于被过度激活状态，它就有关闭下丘脑–脑垂体–肾上腺轴（HPA axis）并关闭应激反应的能力。

拉响警铃的几分钟内，大脑内主要的压力因子——皮质醇、促肾上腺皮质素释放因子（CRF）和去甲肾上腺素与强化谷氨酸盐的细胞受体相结合。谷氨酸盐是负责海马体内所有信号发送的兴奋型神经递质，提高谷氨酸盐的活力，可以加速海马体的信号传递过程，同时改变突触上的动态。这样，每次发送一个信息时，产生信号冲动越容易，所需的谷氨酸盐量就越少。因此，应激反应首先提高了长时程效应，也就是记忆的基本机制。

短期记忆可能源于海马体神经元兴奋性的提高所致。然后，当皮质醇达到最高水平时，启动了细胞内的基因，这些基因可生产更多蛋白质，为更多树突、更多受体以及更大突触的形成提供所需的细胞原材料。在这里一切都变得匪夷所思。新增加的细胞巩固了生存记忆，同时避免那条回路中的神经元接受其他的需求。一个神经元可能参与无数个记忆，但一个原本可能形成的记忆如果在受到压力期间出现，那么这时要召集神经元参与形成新的神经回路会更加困难。它需要超过一定的阈值，才能形成记忆。

这很可能解释了为什么在出现应激反应时，与压力因素无关的记忆受阻的原因。这还有助于我们了解：为什么慢性压力导致皮质醇水平居高不下后，会使人很难学习新知识；为什么心情沮丧的人会出现学习困难。不仅仅是缺乏动力，还因为海马体神经元已经支持它们的谷氨酸盐系统，而排斥次要的刺激。它们已经完全被压力占有。

对人类的研究还表明，过量的皮质醇会阻碍人类使用已有的记忆，所以真的发生一场大火时，人们会忘记紧急出口的位置，也可以说，那条记忆的回路被中断了。压力太大时，我们失去了形成无关记忆的能力，而且我们也可能无法恢复曾经有过的记忆。下次，你不得不参加消防演习时，不妨想想运动的神经学观点：消防演习是为了让那些神经回路更牢固，从而强化记忆。正如我随后会提到的，超负荷的压力下，会重现皮质醇在皮氏培养皿中的悲剧——损毁神经元。

现代文明生活简直是跟人体的本能作对

应激反应是一种既简单又聪明的适应性行为，但它无法让你在今天的世界中获得成功，你所有的能量积蓄无从释放。你必须从一开始就迫使自己进入“战斗或逃跑”的生理状态。

人体是为了从事日常活动而设计的，那多少活动算正常呢？2002年，《应用生理学》（Applied Physiology）杂志的一篇论文提到了这个问题的研究结果。研究人员分析了我们祖先的生理活动方式，并把这种方式称为“旧石器时代节律”。从200万年前智人出现的时代开始，到1万年前的农业革命以前，每个人都是狩猎–采集者。那时的生活特征是：剧烈活动数天再休息数天。人们过着饥一顿饱一顿的日子。通过测算我们祖先的“运动”量与今天的数字做对比，很容易看出问题所在：我们每单位体重的平均能量消耗要比旧石器时代的祖先少38%。我认为这完全可以说明，我们摄入的热量已经增加了很多。问题在于，即使遵照美国政府推荐的最高运动量：每天锻炼30分钟，我们的体能开支还是少于我们基因中既定指标的一半。旧石器时代的人为了果腹，平均每天必须行走8000~ 16000米。

现在，我们无须耗费那么多能量来寻找食物，也不必动脑筋思考怎样得到下一顿食物。尽管这只是过去一百年左右的时间里才出现的情况，但人类为此在生物学上进化了数十万年，也因此我们的生活方式与我们的基因之间没有协调一致。人类基因天生精明，所以要等到我们坐在桌子旁时，才停止热量储备。

从压力角度看，或许现代社会明显矛盾的地方在于，压力没有变得更难，只是有关压力的消息增多了，实在太多了。全天候映入我们眼帘的是众多数字显示器上源源不断的不幸和需求，这些让我们的杏仁核始终处于活跃状态。消极、忙乱以及绝望堆积在压力之上，但我们却认为自己可以应对，因为在一定程度上，我们总是有压力。接下来，我们只想放松休息一下，喝一杯，倒在电视机前的沙发里，或者坐在某个地方的海滩上。过去20年里，我们的腰围比从前增长了一倍，这不足为奇，因为现代的生活方式不但比过去更有压力，也让我们活动得更少。

也许你看到过那种通过抑制皮质醇来减去腹部脂肪的药品广告。其实，腹部只是在尽它的职责：囤积能量储备以保证应对下次饥荒。慢性压力下，能量储备最终全都集中在上腹部，因此形成了我们所说的啤酒肚。这不仅影响我们的体型，也危害我们的健康。因为蓄积的脂肪很容易进入心脏动脉，造成栓塞。许多人会质疑压力可致命的观点，其实在这个观点中，压力和心脏病发作之间的生理关联只是其一。

经历一次压力事件后，我们常常想吃方便食品，这会增加脂肪的蓄积。我们的身体需要更多的葡萄糖，而单一碳水化合物以及脂肪，比如外卖盒子里那些闪闪发亮的甜甜圈，很容易转化成能量。而且在现代生活中，已经没有部落的影子，所以我们的朋友越来越少，得到的支持也越来越少。独处对大脑无益。

科学家常用一个通用的实验方案来引发老鼠的生理应激反应：把它们与群体隔开。仅仅是把老鼠孤立起来，就能激活它们的应激激素。人类同样如此：被冷落和被孤立的人会有压力，孤独感是生存的威胁。这并非巧合，我们身体活动得越少，就越不太可能接触到别人。研究证实，生活中多从事体育活动，我们在社交方面就会变得更活跃。因为运动不但增强了我们的自信心，还为我们提供了与别人接触的机会。运动带来的活力和动力有助于我们建立和维持社会关系。

渴望休息的想法很正常，关键在于你选择如何度过这段时间。是选择方便食品、快餐、糖或酒精来减轻压力，还是像有些人一样使用毒品或其他后患无穷的嗜好？如果你进行的是运动或仅仅只是社交活动，那么你就在使用这种由进化而来的压力解药。

有时候这只是简单的取代问题，前面提到的苏珊的例子就能够证实这一点。她跳绳并没有规律，她只是在情绪失控时提醒自己运动带来的感受。“当我真正养成锻炼的好习惯后，运动让我重新发现需要从酒精或食物等东西中才能获得的愉快感或幸福感；它恢复了大脑渴望或渴求的一切；它让我有更多时间思考这之外的事情，还可以畅想未来。”

越压越勇，越健康

众所周知，塑造肌肉的方法就是让肌肉疲劳后再休息。同样的模式也适用于神经细胞：轻微的压力可以激活神经元内在的修复和恢复机制。而锻炼的重要之处在于它能促进我们肌肉和神经元的恢复过程。它不但使我们的身体和大脑更强健、更有恢复力，还使我们更能迎接未来的挑战，才思更敏捷以及适应力更强。

常规有氧锻炼可以保持大脑冷静，能够在心率、应激激素等严重反应出现之前，对付更多的压力。它提高了生理反应的阈值。锻炼产生的轻微压力能激活基因中某种使细胞免受疾病或毁坏的蛋白质，并以这种方式巩固大脑神经细胞的基本结构。因此，锻炼也同样提高了神经元的压力阈值。

细胞水平的“压力–恢复动态变化”发生在三个方面：氧化、代谢和兴奋。当一个神经细胞发挥作用时，其代谢机制的开启状态就像锅炉里的小火苗。葡萄糖被细胞吸收后，细胞内的线粒体（mitochondria）会把它转化成细胞使用的主要能量类型——三磷酸腺苷（ATP）。和任何能量转换一样，这一过程也产生自由基之类无用的副产品，这就是氧化压力。在正常环境下，这个神经细胞还会产生一些酶，这些酶的作用是清除掉自由基之类的废物，而自由基是带有一个游离电子的分子，它会破坏细胞的结构，这些酶还设法迅速中和自由基的这个电子。这些酶就是我们内在的抗氧化剂。

如果葡萄糖无法被这个神经细胞吸收或缺乏足够分配的葡萄糖，那么这个细胞就无法产生充足的ATP，此时就会发生代谢压力。

如果有大量谷氨酸盐参与活动，导致ATP无法满足增加的信息流对能量的需求，那么这时就会发生兴奋性压力。一旦长时间处于这种状态而无法恢复，那就会出现问题。这个神经细胞正深陷死亡囹圄，在既没有食物也没有资源修复受伤部位的情况下被迫运行。结果，它的树突开始萎缩，最终这个神经细胞死亡。这就是神经退行性（neurodegeneration），也是阿尔茨海默病、帕金森氏病等这类疾病甚至是老化本身的起因机制。科学家发现身体与生俱来就有对抗细胞压力的手段，这一结果主要源于对这些疾病的深入研究。

运动实验室

马克 · 麦特森（Mark Mattson）是美国国家老化研究所（National Institute on Aging）神经科学实验室的负责人。神经元退化机制还解释了麦特森为什么给实验室老鼠食物时如此吝啬的原因。在许多实验中，他采用饮食限制来引发轻微的细胞压力，即没有足够的葡萄糖来产生数量充足的ATP。结果他发现，得到正常饮食1/3卡路里的老鼠中，有40%超过平均寿命。身体在有氧运动等各种类型的压力期间会释放出保护性分子，而麦特森的成果有助于鉴别这些保护性分子。

在一系列细胞修复过程中某些最有效的成分是生长因子：BDNF、IGF1、FGF2以及VEGF，这些我已在第2章中介绍过。由于BDNF在能量代谢和突触可塑性中扮演双重角色，所以研究压力的科学家对它特别感兴趣。BDNF被谷氨酸盐间接活化后，它不仅能提高细胞内抗氧化物的产量，而且也能增加保护性蛋白的数量。另外，如我之前所述，BDNF同时还激活了长时程增强效应、促进新神经元生长以及增强大脑抵御压力的能力。运动保护大脑免受压力危害的优势在于，它促使生长因子增加的量超过其他刺激因素。

数说运动

除了在大脑内生成这些因子之外，肌肉收缩也可以产生FGF2和VEGF，而后它们随着血液流进大脑内，进一步维持神经元。这个过程是身体影响大脑最好的例子。

生长因子是压力、新陈代谢和记忆之间的一个关键纽带。麦特森说：“我们复杂的大脑主要是进化而来的，它使我们能够竞争有限的资源。很显然，在进化过程中，生物有机体必须在寻找食物方面具有智力上的竞争优势。”

麦特森的最新成果将改变我们对一些最健康食品的看法。一个提高食物抗癌性以及生产抗氧化食品的巨大行业已迅速崛起。按逻辑推理，多食用富含抗氧化物的花椰菜，会使人类更长寿、更幸福。或许的确如此，但这绝不是营销人员用来说服你的理由。

结果证实，这些食物的特别益处不是在于它们富含抗氧化物质，而是含有毒素。“蔬菜和水果等植物中，许多有益的化学物质逐渐成为阻止昆虫和其他动物啃噬植物的毒素。”麦特森说，“它们的作用是诱导细胞内产生一种轻微的、可适应的应激反应。比如花椰菜中有一种名为萝卜硫素（sulforaphane）的化学物质，很显然，它激活了细胞内应激反应的酶促反应，这些酶促反应会增加抗氧化酶的含量。虽然花椰菜含有抗氧化物，但我们饮食所摄入的抗氧化物水平，还无法发挥抗氧化的作用。”

就像前面提到的核造船厂的工人一样，轻微毒素产生了一种增强细胞适应性的应激反应。控制饮食和体育锻炼有异曲同工的效果。麦特森的一篇期刊论文的标题总结了一切《保护神经的信号与老化的大脑：拿走食物，让我们跑起来》

适应性就是清除废物的酶、保护神经的因子和阻止细胞自然死亡的蛋白质逐渐增加的过程。我喜欢把这些要素看成是时刻保持警戒准备迎战下一次压力的军队。增加这些要素的最佳方法就是给自己一点压力：让大脑学习、限制饮食、运动，或者就像麦特森和妈妈会提醒我们的那样，多吃蔬菜。所有这些活动都考验着细胞，它们产生的代谢废品足以引发压力。这看似有些自相矛盾：没有压力，我们就不会拥有出色的适应和生长能力。没有小挫折，就不会拥有成功。

那些杀不死你的……

如同所有发生在大脑里的事一样，应激反应取决于所有我提到过的（和许多还未提及的）要素之间是否达到微妙的平衡。一旦轻微压力成为慢性压力，大量皮质醇就会持续引发基因的活动：切断突触间的连接；加速树突萎缩和细胞死亡。最终，海马体会变得像颗葡萄干一样干瘪。

许多情况下，身体无法切断压力激素的传递。最常见的是单纯性持续压力，如果我们从不休息，那么就永远无法开始恢复的过程，而杏仁核会始终处于兴奋状态，皮质醇的含量会超出健康标准，有时“战斗或逃跑”的按钮会卡死在开启状态。根据流行病学调查，这可能是一种遗传的机能。如果你让一组随机人群做一次令人紧张的公开演讲，那些父母有过度紧张史的人，演讲后24小时体内的皮质醇水平仍居高不下。或许，这种机能源自于环境：一些遭受过重复压力的母鼠，其后代长大后的压力阈值要低于同龄的正常老鼠。换而言之，无论是身体还是心理上，它们都更容易产生压力感。自卑的人压力阈值偏低。不过科学家还不清楚自卑与压力阈值两者间的因果顺序。对所有人来说，无论其天性如何、无论其受过何种教育，当他们的沮丧之情得不到宣泄、失去控制感以及得不到社会支持时，他们就会显现出慢性压力导致的不良特征。从根本上说，如果丧失了希望，我们的大脑就不会停止应激反应。每个人对压力的反应阈值各不相同，而且在环境、遗传、行为或者上述任意综合因素的不同影响下，这个临界点会相应改变。与大脑内的神经化学物质一样，我们的压力阈值总是在变化。尽管老化过程自然而然地降低了这个阈值，但通过有氧运动，我们可以把阈值提高好几个等级。科学家无法指出，从哪个特定时刻起压力由蓄势转变为一触即溃。不过，一旦看到压力的转变，科学家肯定会知道结果。