摘要： 你是否曾在压力下感到完全迷失方向？这不仅仅是注意力不集中——而是你体内GPS的生物性“干扰”。研究人员发现，压力激素皮质醇会直接破坏内嗅皮层中的网格细胞。这些细胞负责空间定向和绘图。在一项磁共振成像监测的虚拟导航任务中，接受皮质醇的参与者表现显著更差，因为大脑精确的“网格”活动变得模糊不清，迫使大脑依赖效率较低的备用系统。
关键事实
- “网格细胞”失效： 内嗅皮层中的网格细胞充当大脑的坐标系。皮质醇导致这些细胞以“模糊”或不清晰的模式放电，实际上抹去了内部地图。
- 地标 vs. 运气： 导航失败在缺乏地标的环境中最为严重，此时大脑必须完全依赖其内部方向感（路径整合）。
- “备用”系统： 当主要GPS（内嗅皮层）失效时，大脑在尾状核中显示出活动增加，这表明大脑试图使用替代的、效率较差的策略来找到返回的路。
- 阿尔茨海默病关联： 内嗅皮层是阿尔茨海默病最早受损的区域之一。由于慢性压力是痴呆症的风险因素，这项研究揭示了一种机制，即压力激素如何破坏这一脆弱区域。
来源： 鲁尔大学
压力激素皮质醇会破坏大脑的导航系统。它会损害在定向中起关键作用的网格细胞的功能。这已由德国鲁尔大学波鸿分校认知心理学系的研究人员在一项包含40人的影像学研究中得到证实。
参与者在磁共振成像扫描仪中完成一项虚拟导航实验，同时记录其大脑活动。如果受试者在实验前接受了皮质醇，他们的表现更差，且网格细胞的精确活动模式变得模糊。
[图片说明：研究发现压力激素会通过使网格细胞活动变得不清晰来损害大脑的“内部GPS”，迫使大脑依赖效率较低的导航策略。图片来源：Neuroscience News]
研究结果于2026年3月12日在线发表在《PLOS Biology》期刊上。
众所周知，压力会影响人类的行为和思维，但皮质醇如何破坏负责导航的大脑回路并不清楚。来自鲁尔大学波鸿分校认知心理学系的Osman Akan博士领导的研究团队，与神经心理学系的同事以及汉堡-埃彭多夫大学医院的研究人员共同着手探究这一问题。
磁共振扫描仪中的虚拟定向测试
40名健康男性参加了实验，每人分别在两个不同的日子进行。一天，受试者接受20毫克皮质醇；另一天，他们接受安慰剂。每天，他们在磁共振成像扫描仪中记录大脑活动的同时进行定向测试。
测试中，受试者被放置在一个广阔的虚拟草地上，他们需要依次走向各种树木，这些树木在到达时消失。然后，他们必须在没有任何路径指示的情况下找到直接返回起点的路径。在部分测试中，环境完全没有永久性标志物，只有树木作为临时目标。在另一部分中，一个灯塔作为永久参考点。
皮质醇影响下定向能力恶化
皮质醇显著降低了参与者的定向能力。与服用安慰剂后的结果相比，他们在寻找目的地时出现了更大的误差，无论是否存在空间标志物或路径的复杂程度如何。
压力下神经元坐标系失效
皮质醇的影响在功能性磁共振成像记录中也很明显。在没有皮质醇影响的情况下，内嗅皮层中的一组神经细胞在空间定向任务中会以网格模式放电，因此得名“网格细胞”。它们可以说是人类内部GPS系统的一部分。
在皮质醇的影响下，网格细胞的活动模式变得不那么清晰。特别是在没有标志物的环境中导航时，这些细胞几乎失去了功能。“在压力下，大脑失去了有效利用其内部导航地图的能力，”Akan解释道。
研究人员注意到，皮质醇还导致大脑另一个区域——尾状核——的激活增加。“这表明大脑正试图通过替代策略来补偿内嗅皮层主导航系统的丧失，”Akan说。
对理解阿尔茨海默病的意义
内嗅皮层是阿尔茨海默病最先影响的大脑区域之一。“由于慢性压力是痴呆症的一个风险因素，我们的研究揭示了压力激素如何破坏这一敏感区域的一个关键机制，”Akan解释道。
关键问题解答：
问：为什么当我迟到或压力大时更容易迷路？
答： 因为你大脑的“坐标系”被模糊了。皮质醇——身体在压力下释放的激素——就像收音机里的静电。它使网格细胞的放电模式变得“模糊”，因此你的大脑无法再精确地确定你相对于出发点的位置。
问：在压力下，大脑能“修复”这个问题吗？
答： 研究发现，大脑试图通过使用尾状核来补偿。然而，这就像试图用逐条转弯方向列表而不是地图来导航一个城市；这要困难得多，而且更容易出错，尤其是当你没有灯塔或地标可看时。
问：这是否意味着压力会造成永久性脑损伤？
答： 在这项研究中，效果是暂时的（基于单次皮质醇剂量）。然而，研究人员警告说，慢性压力会使这些激素水平持续升高，这可能导致内嗅皮层——阿尔茨海默病首先攻击的区域——的长期不稳定。管理压力不仅仅是为了“感觉更好”；更是为了保护你的大脑硬件。
编辑注释：
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- 期刊论文已全文审阅。
- 我们的工作人员添加了额外的背景信息。
关于这项压力与神经科学研究新闻
作者： Julia Weiler
来源： 鲁尔大学
联系人： Julia Weiler – 鲁尔大学
图片： 图片来源：Neuroscience News
原始研究： 开放获取。
“皮质醇治疗损害男性人类内嗅皮层的路径整合并改变网格样表征”，作者：Osman Akan, Varnan Chandreswaran, Henry D. Soldan, Anne Bierbrauer, Nikolai Axmacher, Oliver T. Wolf, Christian J. Merz。发表于《PLOS Biology》
DOI:10.1371/journal.pbio.3003661
摘要
皮质醇治疗损害男性人类内嗅皮层的路径整合并改变网格样表征
急性应激触发皮质醇释放，广泛影响认知过程。路径整合是一种特定的导航过程，高度依赖内嗅皮层中的网格细胞。内嗅皮层含有糖皮质激素受体，因此很可能受到皮质醇的影响，尽管人们对这种关系知之甚少。鉴于内嗅皮层在阿尔茨海默病等神经系统疾病中的作用，研究皮质醇对该大脑区域的影响可能会揭示压力如何影响这些疾病。
在本研究中，我们在两个实验日内检查了皮质醇对39名健康男性人类路径整合的影响。每天，他们接受20毫克皮质醇或安慰剂，并在功能磁共振成像期间执行虚拟归航任务。皮质醇显著损害了路径整合表现，与传入距离或空间线索的存在无关，但并未影响通过接近地标测量的导航模式。功能磁共振成像结果显示，皮质醇增加了在存在地标时右侧尾状核的激活。通过表征相似性分析，我们在安慰剂条件下的第一天观察到了右侧内嗅皮层的网格样表征，但这些表征被皮质醇削弱。网格样表征与路径整合表现相关，取决于空间线索的可用性和皮质醇的施用，表明皮质醇可能干扰网格细胞和路径整合之间的典型关系。总体而言，该研究表明，皮质醇诱导的内嗅皮层网格细胞功能破坏可能是压力对路径整合影响的基础。
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