社交隔离，如何危害我们的认知？

原创 Catherine Offord 神经现实 收录于话题#深度 | Deep-diving108#神经科学7

当英国政府正式宣布全国封禁时，黛西·范库特（Daisy Fancourt）正在她位于英格兰西南部的家乡萨里郡。3月23日，英国首相鲍里斯·约翰逊（Boris Johnson）在电视演讲中列举了一系列控制疫情蔓延的措施，包括关闭公共场所、要求人们除运动或必要工作外避免外出。对于伦敦大学学院的流行病学家范库特而言，这通告不仅改变了她的日常生活，也成了一项大型研究的发令枪。接下来的几周内，她将要调查强制居家隔离和其他疫情相关变化对英国民众的影响。

在平常，范库特和她的同事主要研究社会因素（如“隔离”）如何影响身心健康。在约翰逊3月底发表公告前，意大利等欧洲国家开始关闭公共场所并限制群众行动。他们观察到了这一切，并意识到英国不久也将采取类似举措。“我认为我们应该立刻采集数据。” 范库特说道。为了实时追踪隔离带来的影响，她和她的同事迅速建立起研究的基础架构。自3月24日到6月中旬，研究共计招收受试者70000余人，进行关于幸福感、心理健康与应对策略的线上调查或电话采访。

- Nisharee "Fah" Komolkiti -

该项目及其类似项目正在澳大利亚、美国等地开展，旨在更全面记录人际交往的变化如何造成生物学影响。研究人员认为，在新冠疫情全球性地蔓延之前就已经有数百万的人处于社交隔离状态——远离社会，断绝私人关系和外界沟通。依据欧盟提供的数据，超过7%的居民表示他们每年和亲友会面的次数少于一次。英国的调查也表明，60岁以上人群中有50万人通常整日独处。

这些数据引起了公共卫生专家的关注，因为科学研究表明社交隔离与孤独等负面情绪、更差的健康状况具有相关性。“隔离和孤独与各类疾病的发生率及早逝相关，”范库特说道，“这样的证据与日俱增。”除了肥胖和心血管疾病等数不胜数的危险因素，一系列与人脑相关的可能影响已经得到证实：社交隔离与认知功能下降、痴呆、抑郁、焦虑风险都有关。

了解传染病大流行期间“是否”及“如何”采取措施应对风险需要进行数年的研究。人们正经历着前所未有的隔离，它糅合了疾病恐慌与财务约束的压力。芝加哥大学的社会神经科学家和认知心理学家斯蒂芬妮·卡乔波（Stephanie Cacioppo）表示，当下也正是研究社交隔离的影响及可能的缓解手段的关键时刻。“我们是‘社会动物’，”她说，“我们的生活需要其他人的存在。”

持续社交隔离的认知影响

1972年，法国冒险家和科学家米歇尔·西弗尔（Michel Siffre）在得克萨斯州的山洞里开响著名的一枪结束了自己的生命，也结束了为期六个多月的自我隔离实验。尽管戛然而止，但那依然是有史以来持续时间最长的自我隔离实验。西弗尔一丝不苟地记录这205天对他心智的影响，他写道自己几个月后感到“难以有条理地思考”。到了第五个月时，据称他极度渴望陪伴以至于尝试（但以失败告终）与老鼠成为朋友。

这类极端实验，以及宇航员、南极研究站科学家等更为温和的隔离实验共同揭示了感觉剥夺、社交剥夺对认知及心理的影响。人们常常会报告感觉混乱、人格改变、阵发性焦虑和抑郁。更残酷的实验方式存在于世界各地的监狱，单看美国，成千上万的被监禁者长期接受着单独关押，这对其认知和心理健康具有毁灭性和持久性的影响（见下文“极端隔离”）。

- Xingye Jin -

然而对大多数人类社会来说，社交隔离以一种较实验条件更为潜移默化的形式发挥着作用。它倾向作用于老人等易感人群，并且它的效应缓慢地积累，以至于也许它们在数年甚至数十年后才被发现。这类隐匿的社交隔离被卫生工作者和心理学家形容为公共卫生危机，在探究个人社交与心智运作关系的长期研究中可以更好地对它进行观测。

许多研究表明慢性社交隔离确实与认知功能下降有关，并且认知下降通常在隔离后的几年内出现。例如，2013年一项英国老龄化纵向研究（ English Longitudinal Study of Ageing ，ELSA）中，在两个时间点对6000多位老人进行了认知功能检测。通过语言流畅度测试和记忆复述任务发现：研究初报告社交活动参与较少的受试者四年后认知功能下降得更多。

较新的研究为这种联系提供了有力证据。2019年的一项对参与ELSA的11000余人进行的研究发现，在两年的调查期间，社交隔离水平高于平均的男性和社交隔离增多的女性这两个群体都表现出比平均水平更严重的记忆下降。但与范库特合作的伦敦大学学院心理学家和流行病学家、ELSA负责人安德鲁·斯特普托（Andrew Steptoe）提醒道，这样的结果并不能证明是社交隔离导致了脑功能受损也可能是认知功能下降引起社交活动减少。

孤绝于世的脑

对动物和人类的研究已找到一些似乎受社交隔离影响的脑区。尽管众说纷纭并且其中的因果关系尚未得到证实，但要研究物理隔离或是孤独感伤害大脑功能和认知的可能机制，这些实验结果是指路明灯。

- JAMBOJAM -

前额叶皮质：前额叶皮层是控制决策和社交的重要区域。在部分研究中，受到隔离的受试者前额叶体积缩小。然而另有研究发现，社交隔离引起前额叶体积缩小的过程可能由人格因素介导。受到社交隔离的啮齿类动物则会发生前额叶皮质信号转导失调。

海马：受到社交隔离的人类和其他动物海马体积低于正常，脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor ，BDNF）浓度更低——此二者均与学习记忆功能受损相关。压力激素皮质醇与海马相互调节、相互影响。一些研究表明，处于社交的隔离动物体内皮质醇水平偏高。

杏仁核：这个杏仁状的脑区掌管情绪加工。研究者们于大约十年前发现社交网络的尺寸与杏仁核大小相关。近期实验证据则表明感到孤独的人的杏仁核体积较小。

一起激发的神经元连在一起

诚然，隔离与认知的关系尚不明确。埃克塞特大学的临床心理学家琳达·克莱尔（Linda Clare）及其同事对50多项研究进行荟萃分析*（meta-analysis）发现，虽然有证据表明社交隔离与认知功能下降具有关联，但关联强度不及学历等其他生活方式因素。

“我们不得不承认，存在着太多各式各样的手段、研究和方式来逼近这个问题，”克莱尔说道。她的工作致力于帮助英国的痴呆症患者及其看护人。不同研究对社交隔离和认知的评估有所差异，也并非所有研究都考虑到潜在的干扰因素，例如隔离人群进行娱乐活动的频率，或者志愿活动和有偿工作的参与程度。尽管存在各种可变性，克莱尔说道，“我们确实看到更多地参与社交活动与未来认知功能改善之间存在着很强的联系。”

*译者注

荟萃分析，又称“元分析”，是对不同研究结果进行收集、合并及统计分析，以得出更加全面的结论的研究方法

卡乔波指出，难点不只在于理解这些复杂关系，还在于相关文献中存在着隔离测量的“主-客观”区别问题。她说：“我们知道肉体上的隔离与精神上的隔离并不等同。”社交受限的人可能自得其乐，社会联系广泛的人也可能感到孤独。卡乔波补充道，虽然一部分人并不会在独处中感受到艰难困苦，但因孤独本是负面情绪，长期处于其中可能和抑郁症状相关。在一段关系中，“孤独是欲求与现实的差距”，她如是说。

许多研究试图通过平行测量社交隔离程度和孤独感来剖析其中微妙之处，一部分研究借助加州大学洛杉矶分校（UCLA）孤独感量表进行测量。

上世纪70年代，UCLA的研究者们开发了这个量表，利用一系列陈述来评估人们对人际联系的感受，从而判断社交隔离程度，这种方法更多的依赖于对社交圈大小、社交频率等的客观测量。最近在英格兰进行的一项纵向研究发现，社交隔离和孤独感二者都与较差的身心健康状况相关，且二者同时存在时相关性最强。2019年发布的一项在西班牙成年人中进行的为期3年的研究发现，孤独和社交隔离与认知下降独立相关。

其他研究则认为上述二者只有一种存在影响：例如，在荷兰和英国进行的研究发现，孤独感而非社交隔离可以预测痴呆症的发生。相反地，几个月前发表在bioRxiv上的一篇论文预印本报告，在超过15万名英国成年人中，在排除遗传因素后，社交隔离（而非孤独感）与痴呆症风险升高有关。

斯特普托说：“当下情形仍充满变数，时刻可能出现新的模式。”

扩展：UCLA孤独量表

用不同的量级回答下列问题，量级分为1-4，1表示“从不”，2表示“偶尔”，3表示“有时”，4表示“总是”，然后计算您的总分。

1. 你为独自一人做这么多事情而感到不快的频繁程度？

2.你感受到没有人可以说话的频繁程度？

3.你感到对独处忍无可忍的频繁程度？

4.你感到没人理解你的频繁程度？

5.你发现自己在等待别人来电或致信的频繁程度？

6.你觉得自己完全孤单的频繁程度？

7.你感到与周围人群无法沟通的频繁程度？

8.你渴求陪伴的频繁程度？

9.你觉得难以交到朋友的频繁程度？

10.你感到被别人排斥的频繁程度？

你的得分是：

20 ：此调查的平均水平

25或更高：表明你有相当高的孤独感

30或更高：表明非常高的孤独感

更多请阅读：隔离与脑功能关联的可能机制

- Lisk Feng -

南极研究站Neumayer III的9人工作组忍受了-50°C的冬季温度、自然光的剧烈变化以及长期的与世隔绝，于几年前离开了居住14个月的住所。现在人们发现，他们的大脑受到了巨大的影响。

马克斯·普朗克演化人类学研究所的神经科学家通过结构磁共振成像呈现出上述员工去往南极前后的齿状回（向海马传递信息并与学习记忆密切相关的脑区）的解剖学变化。结果显示：上述员工的齿状回平均缩小7%左右，血清中与压力调节和记忆有关的脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor ，BDNF）水平也发生下降。另外，从南极返回的员工们在空间感知和注意测试中的表现较出发前更差。

这项研究的参与者所克服的困难不仅在社交隔离，还在于昼夜节律紊乱等方面，因而研究者难以确定所见大脑变化是否与缺乏社会接触有关。不过那些研究普通人群的社交隔离和孤独感的学者们也开始记录大脑结构变化，这可能有助于揭示其中的生物学机制。（请参见“孤绝于世的脑”部分插图。）

马克斯·普朗克研究所的神经生物学家桑德拉·杜泽尔（Sandra Düzel）虽不是南极研究的合作者，但最近参与了一个叫做柏林老龄化研究（Berlin Aging Study）的项目，对300余名受试者进行纵向研究，观察其间的差异。杜泽尔和她的同事们使用磁共振成像技术绘制了大脑各个区域的体积图，发现UCLA孤独感量表得分较高者在包括海马、杏仁核等少数几个区域的灰质体积较小，而无关于其社会交往程度。海马、杏仁核在情绪处理中的作用众所周知。杜泽尔在给《科学家》的一封电子邮件中写道，这项发现并不能证明孤独会导致这些大脑结构萎缩，但研究人员正在考虑“社交刺激减少”和“孤独感引起的压力”是否是促成因素。

- Paige Collins -

小鼠和人一样也是社会性动物，近期一项小鼠研究结果支持社交在维系正常脑结构和功能方面的作用，并且提示了可能的分子机制。以2018年的一项研究为例，该研究调查了社交隔离对小鼠识别其他个体能力的影响。由于小鼠对新奇个体展现出更高的兴趣，倾向于互动更长时间，因此，实验通过记录小鼠互动时间来评估识别其他个体的能力。结果显示，隔离一周的成年小鼠在区分熟悉和不熟悉的小鼠方面表现较差。将小鼠放回同伴当中可以恢复其识别能力，抑制小信号蛋白Rac1也可得到类似效果。该蛋白与阿尔茨海默氏病的记忆问题有关，在正常小鼠中激活Rac1会使动物表现出与隔离个体同样的健忘。

犹他大学医学院的神经科学家莫里尔·泽里科夫斯基（Moriel Zelikowski）表示，在动物实验中区分孤独感和社交隔离固然不可能，但这类操作性实验为研究隔离对脑的影响提供了独特视角。例如，她在加州理工学院担任博士后期间进行的一项小鼠实验揭示了Tac2（一种信号神经肽，与多种认知功能有关，可介导隔离带来的行为影响）的此前未知的作用。

研究团队发现这种肽类在进行过几周隔离的小鼠脑内广泛区域表达量高，而在与两只同伴共处的对照组以及仅隔离24小时的小鼠体内未被发现。隔离的典型行为影响是引起攻击行为，可在隔离几周的小鼠中观察到，并且这种攻击行为可被Tac2受体阻断剂抑制。泽里科夫斯基指出，结果提示Tac2可能在长期隔离的效应调节中起作用，而非与同伴分离的直接压力。虽然如此，她补充道，但团队对该神经肽仍知之甚少，包括其在压力反应中与激素的相互作用以及是否在人体内有相同功能。

- Ahmet Iltas -

炎症可对认知等生理功能产生负面影响，隔离与炎症之间的联系是动物研究和人类观察研究可能发生融合的一个领域。例如，十多年来的动物工作表明，隔离小鼠循环血中炎症信号分子（如白细胞介素6）水平上升；最近，基于数十项人类实验的荟萃分析指出，持续体验孤独感的个体血清白细胞介素6浓度增加。荟萃分析还发现，社会隔离主要与涉及小鼠和人类炎症反应的C反应蛋白（CRP）和纤维蛋白原的较高水平有关。

这项荟萃分析中一项研究的共同作者范库特说，从此以后，该研究领域呈现出一番新的图景——社交隔离和孤独感对炎症反应具有并不相同却密切相关的影响。她的研究发现社交隔离与高水平CRP和纤维蛋白原相关，而孤独感与低水平胰岛素样生长因子-1（insulin-like growth factor-1）相关——它是一种具有抑制炎症反应作用的分子。“隔离和孤独感均与炎症具有相关性，”她说，“但社交隔离与炎症标记物直接相关，而孤独感却经由另一种途径调控炎症反应的发生，该途径涉及到炎症反应能有多强，或者在一开始能被抑制掉多少。”

同其他潜在健康风险因素的研究一样，对社交隔离的研究依然在努力将观测结果与具体生物学结果之间的点连接成线。斯特普托表示，人类研究只能揭示相关性，而实验动物研究则在实际操作中“可以告诉你那条通路原则上行得通，但不能直接展示它的过程”。尽管如此，目前的研究已经能够帮助神经科学家们厘清社交隔离反应中涉及的因素。或许更重要的是，它促进了对减轻隔离问题的努力。

保护社交隔离人群的认知功能

多个国家和卫生组织在认识到社交隔离的潜在风险（不论是对脑健康的风险，还是其他非直接的独居风险）后，便资助推广活动来改善可能经受（或感到）隔离的人与社区其他人的社交联系。美国及世界各地的社区组织致力于在共享居住空间内促进社会接触，但其对孤独感的改善效果仍有待评估。

一些研究者主张，当改变社交生活或生活方式也无济于事时，通过药物至少可以暂时改善隔离的负面影响。卡乔波和其已故丈夫、孤独感与社会神经科学领域的先驱者约翰于几年前一同提出：调节BDNF水平以及压力下情绪行为反应的类固醇四氢孕酮（allopregnanolone）可能有助于缓解人类的孤独感。自2017年起，卡乔波的团队一直监测孤独人群的孕烷醇酮（孕烷醇酮与四氢孕酮密切相关）水平，但由于疫情原因，该研究不得不暂停。

泽里科夫斯基指出小鼠实验中用于阻断Tac2受体的药物奥沙奈坦（osanetant）可能对经历慢性隔离的人类具有治疗意义。她说，该药于上世纪九十年代由总部位于法国的赛诺菲合成制药公司（现称赛诺菲）开发用于治疗精神分裂症，后来由于效果不佳而停产。泽里科夫斯基还表示，她并不了解当下关于奥沙奈坦的隔离或孤独感治疗潜能的临床调查。

- Ahmet Iltas -

与此同时，其他研究者则关注能缓解认知下降等社交隔离影响的行为干预措施。例如，范库特和斯特普托发现，增强认知参与度可起到保护作用，并且与社会参与度无关。近期一项研究发现，经常参观博物馆、美术馆、展览或观看戏剧表演、演唱会或歌剧的人在随后十年内出现记忆提取障碍和语言能力下降的风险更小。（观看电影与上述变化无显著相关。）2019年，一项来自相同研究者的研究提示参与上述种类的文化活动与更低的痴呆风险相关。

范库特说，当下对疫情的研究也能对该领域提供好处。疫情期间有成千上万的人无可选择地进行着隔离，并且英国一项研究证实，自大流行开始以来许多人感到越发孤独，尤以女性为重。

一部分人可能享受着独处的惬意时光，另一部分人则找到了维系社交网络的新方法——这可能为社交隔离影响的不同应对策略提供了关键信息。例如，范库特说：“如果我们全力以赴地通过Skype、Zoom以及短信等方式与人交谈，隔离带来的负面影响会否被部分抵消？”

从研究角度来说，她补充道，这是提出新问题的大好时机，传统形式社会接触的缺乏如何影响人类机体？“这可能会彻底改变我们对孤独和隔离等概念的思考方式，”范库特说，“这意味着我们可能需要从这个特别的自然实验出发，重新定义并进行研究。”

极端隔离

美国每年有数以万计的人被关押在不见天日的小牢房里，被剥夺感觉刺激，与外界失去联系，时间可长达数周甚至数月。对此类经历过极端隔离的个体进行的调查显示出一系列认知影响，包括思维困难、记忆困难、强迫思维、幻觉和其他精神症状，以及长期精神疾病和更高的自杀率。关于单独监禁造成上述影响的研究并不新鲜；早在19世纪，观察囚犯的人便已开始将精神病的高发病率归因于独处与感官刺激剥夺。近几十年来，加拿大、挪威、南非和瑞士等国开展的工作也得出了类似结论。

与此同时，试图模拟单独监禁的条件的动物研究，提示了社交距离的数种对脑的可能生物学影响。以小鼠实验为例，长期隔离诱导的压力可以引起脑结构的改变，包括海马体积缩小，外加与神经可塑性和化学信号相关的基因表达改变。

神经科学家们想要在法律环境下应用这些研究结果来保护被监禁者却面临着巨大挑战。许多美国法院以心理痛苦并非确诊精神疾病或生理伤害为由，拒绝其作为“惩罚过于残忍和不寻常”的证据，因而不算违反美国宪法。与此同时，基于动物的神经生物学研究也因不能直接外推到人类而被拒绝。尽管如此，加州政府与受监禁者在2015年达成具有里程碑意义的和解，其中部分依赖于神经科学的实验证据，这最终使得该州的无限期单独监禁刑罚宣告结束。

作者：Catherine Offord | 封面：Matt Chinworth

译者：兰川 | 审校：殷尚墨羽

排版：光影

原文：

https://www.the-scientist.com/features/how-social-isolation-affects-the-brain-67701

原标题：《社交隔离，如何危害我们的认知？》

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