精选
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最近读到崔锦华教授博客中“News from Science”-347中的一篇文章:“Your heartbeat quietly shapes how your brain processes information",很有收获。这是关于心脑相互作用的一项以前的研究。
这项研究的主要内容是:屏幕上闪烁着两块彩色方块,会时不时变颜色。实验参与者只要看到颜色变化,就赶紧按按钮。只是研究人员偷偷做了个小设计:其中一块方块变色的时刻,刚好是心脏收缩、跳动的那一瞬间;另一块变色则落在两次心跳的间隙。而实验参与者自己完全不知道和察觉两者的区别,但仪器记录显示:大脑对两种色块的反应明显不同。
这项发表在《NeuroImage》上的实验,只是大量同类研究中的一个。它证明了一个重要事实:心跳会实时向大脑发送信号,悄悄改变着大脑处理外界信息的能力。
这种心脏与大脑持续“对话”的机制,被科学家称为心脑轴。此前我在科学网的博客文章《心脑轴是什么?》已系统梳理过它的生理机制、疾病关联和养护方法,感兴趣的朋友可以去完整阅读。
长期被忽略的“背景噪音”
过去,很多脑科学研究把心跳、呼吸当成无关的背景噪音,直接过滤掉。但最新一系列实验发现:心跳产生的生理脉冲,会持续干扰大脑活动,甚至篡改脑电图和核磁共振的实验数据,导致分析结果出现偏差。
想要准确解读大脑活动,就必须同步记录心跳和呼吸等生理信号,并与脑部数据结合分析。但这件事长期被大多数实验室忽视。
原因主要有两点:一是需要额外设备,成本高;二是大多数研究团队缺乏专业的生理信号采集和分析能力。目前只有少数顶尖实验室会认真做这件事。
学术界正在推动标准化
为了解决这个问题,科学家们推出了两套实用方案:
针对功能磁共振(fMRI):2026年2月26日发布的《Physiopy》指南,提供了免费、公开的生理数据采集标准流程,方便全球实验室统一操作。
针对脑电/脑磁(M/EEG):2026年4月6日《Psychophysiology》发表的系统综述,分析了132项相关实验,指出行业内方法混乱、结果难以重复的问题,并给出了标准化分析和论文写作建议。
这些指南的核心要求很简单:
做视觉或认知实验时,随机安排刺激出现的时间,避免总是卡在心跳同一阶段;
实验全程同步记录心跳和呼吸;
写论文时,必须详细说明如何过滤心跳干扰。
心跳到底如何影响大脑?
心脑轴的核心逻辑是双向沟通:心脏每次搏动,都会通过迷走神经和血管压力波向大脑传递身体状态信号。大脑接收后,会调整神经兴奋性。这就是为什么在色块实验中,心脏收缩瞬间出现画面时,视觉皮层反应会减弱——心跳信号和外界视觉信息都在“抢”大脑的处理资源。
伦敦大学学院的Sarah Garfinkel团队长期研究发现:每一次心跳都是一次身体信号输入,会直接影响大脑的认知和情绪处理。焦虑、抑郁、创伤后应激障碍患者的心脑轴功能常出现异常,甚至可以通过“精准感知心跳”的训练来改善症状。
从实验室到日常生活
心脑轴异常不仅是实验干扰,更是很多慢性病的共同诱因:抑郁和心律失常相互促进,帕金森早期就损伤心脏神经,动脉硬化同时伤害心脑血管。
好的消息是,我们已经有一些实用干预手段:音乐辅助降血压、内感受训练缓解焦虑、GLP-1类药物同时保护心脑。日常生活中,缓慢腹式呼吸、正念练习、感恩社交等方法,也能帮助强化心脑协同。
总结
过去脑科学长期把心跳当成无关背景,如今学界思路正在转变:心跳等内在生理节律,是认知、情绪和实验结果的重要影响因素。无论是做研究还是日常养生,都需要把心脑联动纳入考虑。
拓展阅读如需全面了解心脑轴的生理机制、疾病关联、日常养护和临床新思路,推荐阅读我的科学网博客文章:《心脑轴是什么?》链接:https://mp.weixin.qq.com/s/CCbs22HV1JTfoUvpmz99Ng
1. Listen to your heart: Trade-off between cardiac interoceptive processing and visual exteroceptive processing. NeuroImage, 2024 Aug 23.
2. Community-recommended practices for collecting physiological data in functional MRI: The “Physiopy” approach. Aperture Neuro, 2026 Feb 26.
3. Heartbeat-Evoked Responses in M/EEG: A Systematic Review of Methods With Suggestions for Analysis and Reporting. Psychophysiology, 2026 Apr 6.
4. Your heartbeat quietly shapes how your brain processes information — overlooked bodily rhythms may be distorting neuroscience experiments. Science, 2026 June 25.
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