心脑之间的深度联结与认知衰退、心理健康状况、心脏病等密切相关,明晰这种关联性对疾病的诊断与治疗都具有重大意义。

11.1

你躺在医院的推床上,等待着麻醉师为你实施麻醉,之后你会被推进手术室进行手术……在此期间,你难免会感到紧张。但是,在外科医生来回走动的细微嘈杂声中,还萦绕着舒缓的古典钢琴乐,一点点平复着你的心绪。

你彼时可能已听不见音乐,但它能在你进入麻醉状态后发挥最大益处:降低血压、心率及呼吸频率,减少术后并发症,并显著减轻醒来时的疼痛感。一个这么微小的干预就能带来如此明显的效果,这听起来或许有些不可思议,但这正是2025年发表的一项研究成果。

11.2

心脏手术前播放音乐会影响患者的生理反应、降低疼痛程度

英国普利茅斯大学医院的心脏病专家吉里什 · 维斯瓦纳坦(Girish Viswanathan)说:“这项研究终于为心脏科医生多年来注意到的现象——大脑会影响心脏,即便是在接受重大手术期间——提供了科学依据。播放音乐这种简单的干预措施就能改变人的生理反应,正有力佐证了心脏与大脑之间的紧密关联。”他未参与该研究。

其实,学界早在几十年前就已经知道心脏和大脑是相互关联的。但一系列新研究表明,这种关联的深度与强度远超我们以往的认知,而且我们每个人都可以利用这一机制来提升身心健康。

美国心脏协会的米切尔 · 埃尔金德(Mitchell Elkind)表示:“我们逐渐认识到,大脑与心脏同处于一个整合系统中——这革新了我们对疾病预防、治疗乃至所有相关医学问题的认知。”2025年,他因在心脑联结研究领域作出重大贡献而荣获金心奖(美国心脏协会授予志愿者的最高荣誉)。

揭秘心-脑轴

医生们已经注意到,当心脏出现问题时,大脑往往也会随之出现问题,反之亦然。抑郁症会显著增加心脏病发病风险,而心脏病发作后康复的患者也常出现抑郁症状。与此同时,焦虑与心律不齐有关,卒中则是引发心脏病的重要风险因素。

然而,在过去的很多年里,人们曾认为这种影响是单向的:感到有压力时,大脑会向心脏发送信号,让心跳加快,并为机体活动做好准备。直到21世纪初,研究人员才发现心脑之间其实是双向交流。心脏内的感觉纤维主要通过迷走神经将血压、心率以及心脏负荷等信息反馈至大脑,这些信息会在负责调控机体状态的脑区被整合处理。

2019年时,世界卒中组织才正式将心-脑轴界定为大脑与心脏之间的双向通信网络。长期以来,心-脑轴远不及肠-脑轴受关注,但如今它在临床和科学领域逐渐被重视起来。研究人员意识到,它不仅对暂时性的极端情绪应激期等心理健康状况至关重要,还与神经系统疾病、心脏疾病(如房颤)密切相关。

埃尔金德说:“心脏和大脑在功能失调状态下的通信机制多种多样。帕金森病这种神经退行性疾病就是心脑交互的典型例证。我们通常认为帕金森病是一种脑部疾病,但事实证明,神经退行性病变最早累及的器官之一就是心脏,脑部病变反而可能在之后才出现。”

近年来,有关心-脑轴的神经机制逐渐明晰。研究表明,有焦虑、抑郁等心理健康问题的人,其迷走神经的活性会明显降低,这意味着他们体内负责促进身体放松休息的副交感神经系统功能更弱;同时,他们对心脏信号的感知也更迟钝。

伦敦大学学院研究大脑和身体交互的萨拉 · 加芬克尔(Sarah Garfinkel)说:“心脏每次跳动,都会向大脑发送信号,反馈心跳速度与强度,大脑则会依据这些信号来调控心脏功能,因此这一系统本质上是双向的。”

-脑轴也是内感受的核心组成部分。所谓内感受,即大脑解读身体信号(比如饥饿、焦虑等)的能力。

揭示心脑之间的这种紧密关联,意味着未来我们诊断同时累及心脏与大脑的疾病时或许会更容易。

革新诊断与治疗

伦敦国王学院基于计算模型研究音乐感知的周瑜年(Elaine Chew)不仅是一位科学家,也是一位钢琴演奏家。她自小便患有心律失常,成年后接受过两次消融手术,病情才得以缓解,并由此萌生了将自己的音乐结构研究专长与心脏病学相结合的想法。幸运的是,给她治病的心脏病专家同样对心-脑轴研究饶有兴趣。

于是,两人展开合作,致力于监测植入心脏起搏器的患者听现场音乐会时的心脏内部数据。周瑜年表示:“音乐是研究心脑交互的完美载体,因为它既影响大脑也影响心脏,能让我们同时探究两者。心-脑轴不仅能让我们通过感知来体验音乐,还能使我们通过躯体反应(比如脊背发凉、心率加快等)来感受音乐。”2026年早些时候,周瑜年团队发表了一项研究,称音乐可作为检测高血压的便捷方法。

该团队先前的研究表明,高血压会显著削弱人体对音乐的反应能力。周瑜年解释道:“高血压患者的血管可能会变得更加僵硬,因此,患者听音乐时心血管系统对大脑神经活动的反应能力会减弱。”

周瑜年及其同事通过研究发现:由于对音乐特征(如节奏、音量变化等)的反应能更明显地放大高血压患者的心血管差异,因此在播放音乐的同时借助心电图监测患者的心血管信号,有助于更精准地诊断高血压。相较于智能手表的高血压预警功能,这种方法可在短时间内将准确率提升约10%。考虑到如今许多人佩戴智能手表等可穿戴设备,并且很多耳机也内置了生物传感器,周瑜年表示,未来可通过收集这类数据,为可能患有高血压的人提供更及时的就医提示。

基于前期参与的一项研究(2026年1月已发表),她对音乐作为一种治疗手段的应用前景充满期待:依据个体控制呼吸、心跳等无意识身体活动的自主神经系统数据,可定制个性化音乐,调节血压。虽然这些设想目前仍处于初步阶段,需要大量临床试验验证,但她对此持乐观态度,并指出“这是一个漫长的过程,但相关技术已经成熟”。

在探索如何将新技术应用于诊断方面,她并非孤军奋战。同样任职于伦敦国王学院的心脏病学家皮尔-乔治 · 马希(Pier-Giorgio Masci)正主导着一个研究心血管疾病与神经退行性疾病关联机制的项目。他表示:“随着人口老龄化加剧,心力衰竭和痴呆症患者会越来越多。因此我想深入研究这两类疾病,找到能够同时预防或治疗这两种病症的方案,从而延长患者的健康生活年限。”

他指出,近年来,有关心-脑轴的研究范围不断拓宽:从单纯关注与自主神经系统有关的问题,比如血压调节和应激反应,拓展至探究心脏和大脑通过血管产生的关联。由于这两大器官通过血管网络相连,心脏出现问题可能就会导致脑部功能障碍。例如,动脉硬化不仅会导致心脏血管损伤,也会伤及脑部微小血管,时间久了可能会导致认知功能下降。这促使马希团队着手寻求一种易于推广应用的新指标,用以关联大脑健康与心血管系统的状态。目前,仍有大量高血压患者未被确诊和治疗,而高血压正是心力衰竭与痴呆症的共同危险因素。

马希团队开发出一种新方法,用于检测“动脉弹性”,即心脏向全身泵血所需的力度。该指标与高血压紧密相关,且可通过可穿戴设备监测,无需依赖当前昂贵的检测手段。团队用于检测该指标的方法体系利用了英国生物银行的数据,目前已提交发表。

马希认为,动脉弹性检测比单纯通过血压测量来诊断高血压要全面得多。患者的血压可通过药物治疗降低,但动脉弹性偏高所提示的脑部损伤风险等问题,仍可能因未被干预而持续存在。因此,实现动脉弹性的普及化筛查,对于更全面地理解心脑健康而言至关重要。

11.3

耳机未来或可用于监测血压

老药新用

利用心-脑轴优化疾病诊断的前景十分广阔,新的治疗方案也应运而生。埃尔金德指出,炎症、神经退行性病变、激素变化或基因突变,都可能扰乱心脑之间的神经连接。而市面上现有的一些药物,或许能在一定程度上修复这些异常连接。他说:“许多用于治疗精神疾病的药物,能调节心脑之间负责来回传递信息的神经递质与神经通路。”

具体而言,已有证据表明抗抑郁药可能影响迷走神经,在改善情绪的同时,也能调节控制心率与应激反应的自主神经信号。他表示:“为改善患者的心脏健康状况,未来我们或许会对心力衰竭患者进行抗抑郁治疗。”

他还提及心-脑轴在冲动行为中发挥的作用,比如注意力缺陷多动症(ADHD)患者的表现。有研究表明,内感受能力下降会导致决策能力变差。他认为,传统上常用于治疗高血压与焦虑症的β受体阻滞剂,或许是一种潜在的治疗方案。研究人员已经发现,这类药物能提升患者的决策能力和道德判断力,抑制其攻击倾向。2025年发表的另一项研究表明,这在一定程度上归功于此类药物对内感受的作用。通过稳定心脏信号,β受体阻滞剂似乎能抑制冲动反应。埃尔金德说:“心脑联结紊乱会降低人做出理性决策的能力。因此,对于那些难以控制冲动行为、常做出糟糕财务决策的人群而言,β受体阻滞剂或许能发挥作用。”

这类药物可能也适用于其他场景。例如,卒中患者可能会变得异常亢奋、具有攻击性,有时甚至会威胁亲友。β受体阻滞剂同样能改善这种情况:它可以降低心率和血压,同时调节情绪和大脑功能。当心脏运行平稳时,大脑便可以更清晰地聆听身体信号。

一些GLP-1受体激动剂药物的广泛应用,如诺和泰(Ozempic)、诺和盈(Wegovy),也对心-脑轴产生了意想不到的影响。这类药物通常可以显著减轻体重,这样就降低了心血管疾病风险。但2025年的一项新研究表明,体重减轻并不能完全彰显其益处。维斯瓦纳坦指出,这类药物似乎还能减轻轻度炎症反应,长期使用可保护心脑联结中的关键血管、使其免受损伤,同时有助于维持两者之间的血流畅通。在这种情况下,心脏负荷得以减轻,因为心脏能够获得充足供血以维持向全身泵血的功能。如此一来,心脏病风险也会随之降低。

他认为,未来大家或许会因为该药物有“延年益寿”的效果而服用它。“身体健康、体重正常的人群是否可以常规服用,取决于其长期安全性、成本与人们的实际需求,但该领域显然正朝着这个方向发展。新兴研究表明,其益处远不止控制体重,还包括稳定代谢、抗炎、改善情绪,甚至可能提升认知能力。”

居家强化心-脑轴

维持强健的心脑联结所带来的益处远不止于医学层面。以提升决策能力为例:研究人员测试了一种常见的内感受训练方法,要求受试者在不触摸脉搏的情况下数自己的心跳次数,再将其感知结果与视觉读数或跟其实际心跳有关的提示音进行比对。通过长期做这种比对训练,受试者可识别出哪些躯体感觉能可靠地反映心跳,从而提升其情绪调节能力,助其做出更理性的决策。

与此同时,2020年的一项研究发现,志愿者在经过一周的训练后,内感受的精准度得以提升,焦虑感得以减轻,在模拟赌博任务中也做出了更明智的决策。2023年先以电子版形式上线的一项研究进一步证实,内感受训练能显著提升受试者的情绪调节能力与情绪自我意识。在2024年发表的一项研究中,相关脑部影像学数据还提示受试者的大脑发生了结构性变化——负责内感受、情绪调节与部分认知功能的脑岛区域连接性有所增强。

加芬克尔说:“此类训练对神经系统存在异常的人群同样具有显著影响。我收到过来自孤独症和ADHD患者的邮件,他们说了解‘内感受’这一概念后,他们的生活发生了改变。有位患者一度认为自己是精神病患者,因为他无法确定自己在特定情境下产生的情绪感受是否正常,但事实上,他只是缺乏对身体信号的感知能力。”

11.4

内感受对心脏与大脑的健康有积极影响

其他认知方面的益处也值得关注。2025年发表的一项研究表明,有研究人员开展了一项赌博任务实验,结果显示,心率反应更灵活的受试者决策能力更佳,并且心脏活动还与认知表现的多个方面相关。那些副交感神经系统(负责平复过快心率)激活程度更高的人,其思维更灵活、工作记忆能力更强、规划能力也更高。

罗马大学的玛丽亚 · 卡萨格兰德(Maria Casagrande)是该研究的合著者。她表示:“我们观察到一种令人震惊的现象——心脏适应能力更强的人,其大脑适应能力也更出色。这说明认知并非仅源于大脑,它更像是大脑与身体之间的动态交互。可以这样理解,心脏与大脑同处于一个协调运作的系统中,灵活的心血管系统可使大脑具备生理稳定性,让大脑在情境发生变化时仍能保持反应敏捷、专注力集中,并拥有调整行为的能力。”

埃尔金德指出,我们还能通过物理手段调节心-脑轴。根据2025年发表的另一项研究可知,也有研究人员用电极刺激迷走神经,进而证实激活副交感神经系统能让身体进入更平静的生理状态。

你甚至可以在家里尝试演绎该机制的简易方法:采用一种用于冥想中的呼吸技巧,即蜂鸣式呼吸法,呼气时发出轻柔的嗡鸣声。加芬克尔说:“这种简单的嗡鸣声可激活副交感神经系统,有助于降低心率、增加心率变异性(逐次心跳之间的微小时间差异)并减轻压力。”副交感神经系统被激活后,身体会进入修复状态,从而减轻炎症反应并促进生理功能恢复。

这些发现具有广阔的应用前景。加芬克尔强调:“我们正迈入一个将心脑整合到一起去研究的科学新时代。”维斯瓦纳坦也表示,心脏病学家与神经学家必须展开合作,因为心脏与大脑已无法再被割裂看待,“养护心脏就是养护大脑,反之亦然”。

数百年来,我们一直在纠结该相信内心还是该相信大脑。如今,更值得思考的是:我们当初为何要将二者割裂开来呢?

资料来源 New Scientist