让“我”成为“我们”：共情的神经机制与调控
让“我”成为“我们”：共情的神经机制与调控
“青山一道同云雨，明月何曾是两乡”。著名诗人王昌龄的这首离别送行诗跨越了千年历史长河，让我们对古人“依依惜别又情同一心”的深厚情谊感同身受。千年后，当我们置身于2020年全球性新冠疫情的阴霾之中，保加利亚驻华大使引用此古诗，表达对中国人民无私援助的深深感激。虽相隔两地，却心近情同，这种情感共鸣，让我们感受到无论身处何地，我们都是命运共同体。这就是共情的力量，它让“我”与“你”紧紧相连，共同构建出“我们”的世界。
什么是“共情”？
自1909年英国心理学家铁钦纳（Titchener）将“共情（empathy）”一词引入心理学领域以来，共情概念的研究持续深入，但因其内部结构的复杂性，其定义尚未形成统一共识。为推进共情理论的科学化、规范化，Guthridge等[1]对1980年以来发表的506篇文献中涉及的146个共情定义进行了严谨的分析与提炼，最终提出了一个具有普适性的“元定义”。该定义明确指出，共情是个体在不混淆自己与他人体验的基础上（自我-他人控制），体验他人情感（情感共情）和理解他人认知状态（认知共情）的能力（图1）。这一定义不仅强调了共情的认知和情感双重成分，同时也突出了共情过程中的自我调控机制，为共情理论的进一步发展奠定了坚实的基础。
图1 共情的概念
共情，作为一种重要的心理功能，在政治学、经济学、女权主义及认知神经心理学等诸多领域均受到广泛关注。政治学家们致力于研究如何通过培养共情能力，加深社会理解，以缓解政治分歧和地区冲突；经济学家们则积极探索如何构建更具共情特质的经济体系，以实现资源分配的更加公平与正义；女权主义者们发现，共情在减少两性偏见、遏制性别暴力、推动性别平等进程等方面具有积极作用。
存在共情缺陷的个体往往难以理解他人的感受和需求，容易产生误解和冲突，出现沟通障碍，严重者甚至出现社会适应困难，导致人际关系紧张，影响社会和谐与稳定。共情缺陷还与多种神经和精神类疾病的发生发展及复发有关，如阿尔茨海默病、精神分裂症、抑郁症、自闭症等。认知神经心理学致力于探寻共情的脑机制，以期找到调控大脑共情能力的有效途径。认知神经心理学的发展为我们打开了新的视野，让我们有机会在更广泛的领域发挥共情的力量，共同致力于构建一个更加和谐、美好的社会。
非侵入性神经调控技术
在过去三十载，生物医学工程领域诞生并发展了一种名为非侵入性脑刺激（non-invasive brain stimulation，NIBS）的技术。作为神经调控技术的一种重要形式，NIBS已成为调控共情的关键物理干预手段。该技术巧妙地运用磁、电等先进手段，非侵入性地作用于中枢神经系统，进而调整神经系统的信号传递过程，优化神经元及其所在神经网络的活动性，最终实现特定脑功能的良性转变[2-3]。值得一提的是，NIBS技术凭借其无创、安全、操作简便等显著特点，受到了广泛关注和应用[4-5]。在共情调控的实际应用中，NIBS技术主要体现为经颅磁刺激（transcranial magnetic stimulation, TMS）和经颅直流电刺激（transcranial direct current stimulation, tDCS）两种技术形式。
经颅磁刺激（TMS）技术是一种借助感应线圈产生的短暂且快速变化的高强度电磁脉冲，对脑部进行干预的科学手段。TMS设备核心构成部分（图2）包括刺激仪主机（内置储存高电流电荷的电容器）、刺激线圈（负责传递能量）以及导航仪（确保刺激位置的准确性）。当快速且短暂的高强度脉冲电流被导入特制的“8”字形绝缘线圈，并精准地定位于目标大脑区域时，依据法拉第电磁感应原理，电流通过该线圈将产生脉冲磁场。此电磁脉冲穿透皮肤与颅骨，直达大脑皮层，期间磁场转化为电场，并在大脑皮层产生微弱的感应电场和感应电流。当此感应电流达到或超过神经元组织的活动阈值时，即可短暂地调控当前大脑皮层区域神经元的活动（包括兴奋或抑制等）。就目前TMS技术使用的安全性而言，除了偶见报告的暂时性癫痫发作和轻微头疼或者刺激部位局部疼痛等副作用之外，尚无长期副作用报告，证明其是一种较为安全的研究和治疗工具[3]。
图2 经颅磁刺激（TMS）
经颅直流电刺激（tDCS）技术的运作机制与TMS存在显著区别。它主要包括刺激仪和阴、阳电极，电极通过电极帽或弹力带固定在特定大脑区域的头皮表面。刺激仪通过电极输送持续时间为530分钟，强度约为0.52 mA的恒定直流电，用以调节特定脑区的活动（图3）[2]。近年来，众多关于tDCS刺激在健康人群（涵盖儿童、青少年、成人、老人等）和患病人群（如情绪障碍、癫痫、中风、慢性疼痛、神经认知障碍等患者）中的安全性评估研究显示，在人体试验中，尚无证据表明在适度的条件下（刺激时间不超过40分钟，电流强度不超过4 mA，电荷量不超过7.2库仑）使用tDCS会产生严重的副作用或不可逆的损伤，这充分证明了tDCS在研究和治疗中的安全性、耐受性和可接受性均表现出色[6-7]。
图3 经颅直流电刺激（tDCS）
共情的神经调控
经过审慎的科学研究，获得了关于健康群体使用NIBS技术进行共情的神经调控的可靠证据（图4）。这些证据显示，内侧前额叶[8]、初级运动皮层[9]、额下回[10]、背外侧前额叶[11]和颞顶交界处[12]的活动，在提升个体的认知共情水平方面发挥着积极作用。特别是，双侧背外侧前额叶的活动还有助于降低个体过分的情感共情水平[13]，而右侧颞顶交界处的活动则能够强化自我表征，进而支持个体在共情过程中实现自我与他人的区分[14]。
此外，研究者还获得了少数针对共情缺陷群体使用NIBS技术的临床证据。这些证据表明，通过增强左侧背外侧前额叶和内侧前额叶的活动，可以分别提高精神疾病和神经退行性疾病患者的认知共情水平[15]。这些发现为进一步理解共情机制以及开发有效的干预手段提供了重要依据。
图4 对共情的调控有重要作用的大脑区域
小结与展望
NIBS技术仿佛为共情调控的脑机制研究和干预打开了一扇崭新的窗户，让我们看到了前所未有的可能性！虽然目前相关研究还稍显稚嫩，但正是这些挑战和问题，激发了我们探索的热情。为应对这些挑战和问题，我们应采取多方法融合的研究策略。未来的研究应致力于在统一的行为测量范式下，针对不同刺激参数和刺激位点开展共情干预研究，同时结合其他神经生理技术，深入探索非侵入性脑刺激技术改善共情功能的内在机制。此外，我们还需充分考虑个体差异性对大脑共情功能干预效果的影响，以确保研究的全面性和准确性。通过这些努力，我们有望为共情调控的脑机制研究及干预实践提供更加严谨、规范的科学依据。让我们一起期待这场脑科学的冒险之旅吧！
参考文献
[1] Guthridge M, Giummarra M J. The taxonomy of empathy: a meta-definition and the nine dimensions of the empathic system. J Humanist Psychol,2021,http://doi.org/10.1177/00221678211018015
[2] Sudbrack-Oliveira P, Razza L B, Brunoni A R. Non-invasive cortical stimulation: transcranial direct current stimulation (tDCS). Int Rev Neurobiol, 2021, 159: 1-22
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[4] Sanches C, Stengel C, Godard J, et al. Past, present, and future of non-invasive brain stimulation approaches to treat cognitive impairment in neurodegenerative diseases: time for a comprehensive critical review. Front Aging Neurosci, 2020, 12: 578339
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[14] Zeugin D, Notter M P, Knebel J F, et al. Temporo-parietal contribution to the mental representations of self/other face. Brain Cogn, 2020, 143: 105600
[15] Cotelli M, Adenzato M, Cantoni V, et al. Enhancing theory of mind in behavioural variant frontotemporal dementia with transcranial direct current stimulation. Cogn Affect Behav Neurosci, 2018, 18(6): 1065-1075
本文原文来自《生物化学与生物物理进展》