多巴胺(dopamine), 简称DA,又称儿茶酚乙胺或羟酪胺,是一种内源性含氮有机化合物(内源性是指由人体内部因素产生或引起的),分子式为C8H11NO2,包含碳、氢、氧、氮四种元素,结构比较简单。然而它的功能却不简单。
多巴胺可能是最重要的神经递质之一。神经递质(neurotransmitter)是神经元之间或神经元与效应器之间传递信息的化学物质。效应器是指运动神经末梢及其所支配的肌肉或腺体。
相对于激素(另一种传递信息的化学物质)来讲,神经递质只作用于神经束,准确度高,信号传递速度快,收放自如。
1954年,加拿大麦吉尔大学的两名年轻科学家詹姆斯·奥尔兹(James Olds)和彼得·米尔纳(Peter Milner)在实验室研究脑部电刺激对于学习的影响。
他们把电极埋入小白鼠的网状组织(reticular formation)中,想要知道刺激该处是否会阻挠小白鼠的学习活动,因为这个部位会引发恐惧的感觉。结果发现,有一只小白鼠的行为很奇怪,它不停地回到被电击的那个角落,似乎喜欢被电击。
为了证实他们的猜想是否正确,每次小白鼠向右移动远离那个角落的时候,他们就用电击来回应。小白鼠很快就明白了,在短短几分钟内,它就已经爬到了最右边的角落。显然,小白鼠的确喜欢被电击。
这让两人很诧异,大脑的这个部位不是应该引发恐惧的感觉吗?为什么小白鼠喜欢恐惧呢?后来他们发现,原来这只小白鼠的电极埋错了位置,刺激到了中隔(septum)。
他们很兴奋,展开了进一步的研究,先训练饥饿的小白鼠学会按杠杆获得食物或饮水,然后再将反应转移到按杠杆获得电流。这方法称为颅内自我刺激法(ICSS),即植入一根与杠杆相连的细电线至小白鼠的大脑内,小白鼠压一下杠杆即可获得一次电流刺激。
奥尔兹和米尔纳变换电极的位置,比较小白鼠按压杠杆的频率和持续时间。有一个部位,小白鼠按压的频率最高,每小时5000次,可连续按压15至20小时,直到精疲力尽,进入睡眠为止。有的甚至不吃不喝,直到死亡。
两人认为,这个部位肯定能给小白鼠带来无比的快感,不然它们为什么会这样执着地去按压杠杆,甚至付出生命的代价呢?于是他们把这个部位标为“快乐中枢”(pleasure center)。
对另外一些部位,小白鼠会按压杠杆去截断电刺激。这些部位就被标示为惩罚或痛苦中枢。他们把研究成果发表在题为《电刺激老鼠的中隔区和其他部位所产生的阳性强化》的论文中。
之后,科学家发现这个所谓的“快乐中枢”正是多巴胺神经元最为密集的部位。
1957年,英国科学家凯瑟琳·蒙塔古(Kathleen Montagu)首次在人脑中鉴定出多巴胺。
1958年,阿尔维德·卡尔森(Arvid Carlsson)和尼尔斯奥克·希拉普(NilsAke Hillarp)在瑞典国家心脏研究所化学药理学实验室中最早认识到,多巴胺作为神经递质在调控中枢神经系统方面具有多种生理功能。
卡尔森还发现左旋多巴(多巴胺的前体)是治疗帕金森症的有效方式,他于2000年荣获诺贝尔生理学/医学奖,于2018年去世,享年95岁。
自20世纪50年代开始,人们对多巴胺做了不计其数的研究,对它的认识越来越深刻。因为“快乐中枢”是多巴胺神经元最密集的部位,所以一开始,人们猜测多巴胺就是给人带来快乐感觉的化学物质,便称其为“快乐分子”(a molecule of pleasure),把大脑中产生多巴胺的神经回路称为“奖励回路”(reward system)。
对吸毒者的实验进一步巩固了多巴胺的这个“美誉”。研究者给吸毒者注射了混合了放射性的糖的可卡因,以便知道大脑的哪个部位消耗的热量最多。他们发现,多巴胺奖励回路的活性越高,受试者的快感就越强烈。当可卡因被清除后,多巴胺的活性降低,快感随之消退。显然,毒品通过多巴胺回路让人快乐。
然而,这马上引发了一个疑问,人类几百万年好不容易进化成现在这样,难道这个宝贵的多巴胺回路只是为了吸毒而存在?或者用上帝造人的语言来表达,难道上帝创造这个多巴胺回路就是为了让人去吸毒?这显然说不通。肯定是毒品狡猾地劫持了这个本不是为它设计的回路。
那么按照设计,这个回路本该由什么激发呢?会不会是食物?研究者给笼中小白鼠定时投放食物,小白鼠快乐地享用,电极显示它们的多巴胺回路果然被激活了。然而,没过几天,小白鼠快乐进食的时候,多巴胺回路就不再活跃了。
这就否定了之前人们认为多巴胺是“快乐分子”的假定,如果是的话,那么在小白鼠快乐进食时,多巴胺回路应该是兴奋状态,然而没有。这说明多巴胺和快乐之间没有因果关系。
为什么这个实验中一开始多巴胺回路被激活,后来持续投食,多巴胺回路却又熄火了呢?
剑桥大学神经科学教授沃尔弗拉姆·舒尔茨(Wolfram Schultz)的实验给出了答案。舒尔茨是多巴胺实验研究中最有影响力的先驱者之一。他在瑞士弗里堡大学任神经生理学教授期间对多巴胺在学习中的作用产生了浓厚兴趣。
他将猕猴放入一个有两个灯泡和两个盒子的装置。每隔一段时间,就有一个灯泡会亮起,其中一个灯亮表示右边盒子里有食物,另一个灯亮表示左边盒子里有食物。
猴子花了一些时间才找到这个规律。一开始它们会随机打开盒子,当然只在一半的情况下能够找对。过了一段时间,猴子找出了信号的规律,能直接准确找到有食物的盒子。
这时候舒尔茨发现了一个奇怪的现象,猴子多巴胺回路被激活的时间点不是它们吃到食物的那一刻,而是灯亮的那一刻。
显然,激活多巴胺回路的不是食物,那么到底是什么呢?
舒尔茨提出了一个新的假说:多巴胺是被“惊喜”激活的,所谓“惊喜”就是正向的预测误差,即实际奖赏减去预期奖赏为正。也就是说多巴胺不是快乐的制造者,而是对不确定性、可能性和预期的反应。
如果这个假说成立,那么舒尔茨的实验中,假设没有两盏灯交替时而亮起的不确定性,而是只有一盏灯,灯亮起时盒子里必定有食物,那么一段时间后,灯亮时,猴子的多巴胺回路也不会被激活,就和之前实验中的小白鼠一样。
这一段时间我们可以称之为“多巴胺疲劳期”,这一段时间具体多长就说不好了,老鼠是几天,猴子也许是十几天、几十天,人可能更长些。
不确定性对动物行为的影响,实际上早在上个世纪六十年代,美国心理学家、新行为主义学习理论的创始人伯尔赫斯·弗雷德里克·斯金纳(Burrhus Frederic Skinner),就做过一个著名的鸽子实验。
他把鸽子放到盒子里,安装了一套杠杆装置,鸽子每啄一下或者几下就可以获得食物。有时实验设定为需要啄一下,有时设定为需要啄十下。在需要啄一下的实验中,鸽子不紧不慢地啄着杠杆;在需要啄十下的实验中,鸽子也是不紧不慢地啄着杠杆。
然后斯金纳改变了游戏规则,他将释放食物所需的杠杆按压次数设为随机,而不是固定的一下或者十下。这时,出现了有趣的现象,鸽子变得兴奋起来,啄得飞快。
是什么因素促使它们做出了更大的努力呢?显然就是不确定性。
现代赌场的设计标准是将高达80%的面积用于老虎机,它们为赌场贡献了大部分收入。老虎机最大的特点就是不确定性。如果它们吐角子是有规律可循的,那么就不会有这么多人整天不吃不喝坐在那儿玩。
诚然,不确定性是赌博的本质,不过其他赌博项目没有像老虎机那样显示出纯粹的不确定性,也就是结果与你的行为毫无联系。玩别的项目,结果多多少少与你的决策有关,比如玩21点,你决定加牌,结果爆了;如果你决定不加牌,可能就赢了。然而老虎机,不需要你做任何决策,结果与你的决策无关,这让人最上瘾,多巴胺最爆棚。
为什么多巴胺会有这个特性呢?我们先来看一下多巴胺的责任角色,了解了它的本质,就很容易看懂它的特性了。
多巴胺的责任是让你行动起来,去探索甚至冒险,以便获得生存必需的资源:食物、性、社会认可……。
从进化的角度来讲,这是必须的,如果有种人饿了不想去觅食,见了适龄异性不动心,这种人早就绝种了。
那么行动起来后,是否就能得到食物、性、社会认可呢?这个多巴胺不能保证。它只负责让你行动起来,结果怎么样,你会不会获得快乐,这个它不管,也许你会获得快乐,也许不会。反正,有时它会耍流氓,你也没办法。
你获得的这个快乐对你是否有益,它也不管,你不停地吃东西吃成了个大胖子动弹不得,那不是它的事,它只负责你不要不去觅食饿死。
1989年,密歇根大学心理学和神经学教授肯特·贝里奇(Kent Berridge)做了一个实验,向小白鼠注射一种能够杀死接受多巴胺细胞的毒素,在阻断了多巴胺之后,所有的小白鼠不再做任何事情,不会走动,甚至连东西都不吃;不过当实验者向小白鼠嘴里滴入一些糖水时,它们依然能够享受食物,舔嘴唇表示快乐。当实验者向小白鼠大脑注射多巴胺时,它们会喝掉更多的糖水,但不会更多地舔嘴唇表示快乐。
这个实验实际上已经从正反两面证明了多巴胺会促使动物因期待得到奖励而采取行动,但不能感觉到获得奖励时的快乐。
2001年,斯坦福神经科学家布莱恩·克努森(Brian Knutson)做了一个实验,让受试者看屏幕,告诉他们屏幕上出现某个符号时,只需按一下按钮,就可以赢得钱。他扫描受试者的大脑发现,只要这个符号一出现,释放多巴胺的“奖励中心”就会发生反应,然后被试者按下了按钮,得到了他们的奖励。但当被试者真的赢了钱的时候,“奖励中心”反而安静了下来,另一个区域活跃起来,这才是真正的“快乐中心”。
后来科学家发现,激活这个真正的“快乐中心”的是催产素、血清素、内啡肽(相当于大脑自产的吗啡)、内源性大麻素(相当于大脑自产的大麻)等神经递质,它们组合在一起创造了你在获得食物、性、社会认可等生存资源后的那种被称为“快乐”的感觉。
克努森的这个实验其实就是舒尔茨的猴子实验的人类版。猴子看到灯亮,知道食物在哪个盒子里,虽然还没打开那个盒子吃到食物,“奖励中心”就已经兴奋起来了。等到真的吃到食物的时候,“奖励中心”倒安静了。
可见,多巴胺卖的是快乐的希望、承诺,是欲望,不是快乐本身。当然基因为了让你坚持把复制它的游戏玩下去,总归会给你一点甜头的,不然它就太自私了,也太危险,你可能会罢工,比如抑郁症病人无法感受到快乐,很痛苦,会自杀。
总之,多巴胺回路既不是“快乐回路”,也不是“奖励回路”,而是“激励回路”,它通过承诺快乐激励你行动,但不保证你获得快乐。它的目的是最大化地利用资源确保生存和繁殖,而不是确保你获得快乐。
多巴胺的这个角色也决定了它对不确定性很敏感,“喜新厌旧”,对于已经了解的事情、已经获得的东西,它就懒得理。这就是为什么老鼠一旦掌握了投食时间规律,多巴胺回路就熄火。而猴子因为不知道下一次到底哪个灯亮,所以多巴胺回路一直保持兴奋。人就更是这样了,在捉摸不定的老虎机前一坐就是好几天。
这也是为什么张爱玲说:“也许每一个男子全都有过这样的两个女人,至少两个。娶了红玫瑰,久而久之,红的便是墙上的一抹蚊子血,白的还是‘床前明月光’;娶了白玫瑰,白的便是衣服上沾的一粒饭黏子,红的却是心口上一颗朱砂痣。”
多巴胺不仅“喜新厌旧”,而且速度非常快。对于已经掌控的东西,不屑多想一下、多看一眼,“多巴胺疲劳期”很短。
这就是为什么克努森的实验中人看到屏幕上出现可以赢钱的符号、舒尔茨的实验中猴子看到灯亮起,多巴胺回路马上迅速兴奋,让你去按这个按钮,让猴子去打开这个盒子。但是开始行动的一瞬间,多巴胺回路又马上安静下来,等到真的赢钱、吃到食物的时候,这个部位早已不再活跃。
多巴胺的这个策略是完全正确的,不能把能量浪费在已知的世界、浪费在当下,要把能量节省下来、聚焦起来,去征服未知世界、去征服未来,这样才能提高生存和繁殖的成功概率。让人感受到快乐是别的神经递质的事。
一个人如果过多地关注当下,享受快乐的感觉,而不去探索未来,那么TA的快乐不可能持久,所谓“人无远虑,必有近忧”。几百万年下来,那些只关注当下,不谋划未来的人肯定也早就绝种了。
这就是为什么现在的人总感觉,欲望是那么强烈而绵长,而快乐是那么轻微而短暂。多巴胺搅得你坐立不定,寝食难安。快快乐乐活在当下几乎不可能。
当然多巴胺也是有道理的,活在当下的前提是活到当下。
人是基因的奴隶,基因的目的是借助你复制繁殖自己,而不是让你过得健康长寿、快乐幸福。对基因来讲,人最好马不停蹄地活到36岁,然后马上离开人世,为下一代基因复制工具腾地方。
给定多巴胺的这个特性,婚姻若要保持稳定,妻子不可太贤惠,因为丈夫会“若将容易得,便作等闲看”。这委实不能怪丈夫,连老鼠、猴子都这样。所以妻子只能自己想办法解决这个问题,可以时不时“作”一下,以提高不确定性、不可得性,激发一下丈夫的多巴胺回路。
当然这是指多巴胺回路正常的人,如果多巴胺回路不正常,那就另当别论了。
米克·贾格尔,英国摇滚歌手,滚石乐队创始成员之一,1969年开始担任乐队主唱。2003年在白金汉宫被授予爵士称号。2013年他告诉他的传记作者,他和4000多名女性有过性关系,也就是说他在成年后平均每五天就要换一个伴侣,他的“多巴胺疲劳期”只有五天。
美剧《宋飞正传》中,乔治几乎每一集都会坠入爱河,把每一个新认识的女人想象成潜在终身伴侣,但是只要这个女人也用真情回报他,他就不再为她疯狂,抛弃她继续找下一个。当他的未婚妻因为舔了结婚请柬上的有毒胶水去世时,他没有震惊悲痛,而是欣喜若狂地准备迎接新一段感情。
显然,这两个都是多巴胺回路发生病变的案例。还有一个有关帕金森病的著名案例,让我们对病态多巴胺回路的危害有了更深入的了解。
我们知道,中枢多巴胺能系统(特别是黑质-纹状体束)在躯体运动中具有举足轻重的作用,其递质释放可能是一切行为反应的基本条件。该系统兴奋可引起好奇、探究、觅食、运动增多等反应;该系统抑制则出现运动减少等反应;该系统损毁则失去一切行为反应,呈现木僵状态,躺在那儿像死人一样一动不动,除了眼珠。
帕金森病的主要病理变化就是发生在中脑黑质腹侧的致密部。该区含有大量多巴胺神经元,并传讯给大脑基底核。帕金森病患者致密部神经元大量死亡,导致多巴胺的缺乏以及动作、边缘系统等神经回路的故障。
前文讲到,上个世纪60年代,阿尔维德·卡尔森已经发现左旋多巴是治疗帕金森症的有效方式。直到今天,左旋多巴依然是治疗帕金森病的主力药物。
2012年3月10日,澳大利亚墨尔本一名帕金森病患者状告辉瑞公司,称它的药物卡麦角林(Cabaser)使他失去了一切。卡麦角林通过多巴胺受体激动作用治疗帕金森病。2003年他开始服用这个药物,2004年在剂量加重后他开始沉迷于电动扑克机赌博。他把所有的退休金都用来赌博,还卖掉了车,典当了大部分家当,向亲朋好友借钱,向银行贷款,又卖掉了房子,一共输掉了10万美元,还是停不下来。
2010年,他读到一篇关于帕金森病药物与赌博之间的联系的文章,决定不再服用卡麦角林,不久赌博也停了下来。
帕金森病药物的另一个风险是性欲亢进。梅奥诊所就记录了一名接受左旋多巴治疗的57岁男子的尴尬经历。
这些案例告诉我们,多巴胺回路病变,会导致黄赌毒等严重的上瘾后果,有的甚至导致死亡。前文讲到奥尔兹和米尔纳的小白鼠实验,它们会不吃不喝,不停地拉杆,刺激多巴胺回路,直到饿死。
你可能觉得那是老鼠,人不会这么傻。美国杜兰大学的罗伯特·希斯(Robert Heath)在受试者的大脑中植入电极,交给他们一个控制盒,能让他们刺激自己这个“快乐中心”,他们可以自己选择刺激的频率,结果他们平均每分钟会电击自己40次。
休息的时候,研究人员给他们端来了食物,病人们虽然承认自己已经很饿了,但仍然不愿意停下电击去进食。在实验者提出终止这个实验时,有一个病人提出了强烈的抗议。另外一个被试者在电流切断后仍然按了200多下按钮,直到实验者要求他停下来为止。
在汹涌的多巴胺面前,人的智商和意志力就像雪狮子向火,瞬间融化。
多巴胺回路完全不活跃,人会出现木僵状态,没有任何行动力,只能等死;多巴胺不够活跃,人会出现抑郁等病症,消极悲观找死;多巴胺回路太过活跃,人会出现躁狂、精神分裂等病症,生死不分;多巴胺回路极度活跃,人会启动上瘾等各种自毁模式,行动至死。
成也多巴胺,败也多巴胺。它是福,也是祸。
每个人生下来多巴胺“出厂配置”不同,有的人更高配些,比较容易平衡,有的人低配些,比较不容易平衡。不过,几乎每一个人都在多巴胺光谱上挣扎着,以期找到平衡,安度一生。
了解这些知识、道理,或许有利于你找到平衡。
No.5752 原创首发文章|作者 悟00000空
作者简介:曾在复旦学习、任教9年
;曾在中欧国际工商学院供职20年。微信个人公众号:无语2022,微信视频号:无语20220425。
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