共情——分享和理解他人情緒的能力——是人類社會互動(dòng)的基石。當(dāng)我們目睹某人遭受痛苦時(shí)，我們經(jīng)常會像鏡子一樣體驗(yàn)到相似的情緒反應(yīng)，這種現(xiàn)象被稱為情感共享（affect sharing）。 雖然這種能力對于社會聯(lián)系和生存至關(guān)重要，但共情背后的確切神經(jīng)機(jī)制仍然未知。

韓國基礎(chǔ)科學(xué)研究所（IBS）認(rèn)知與社會中心（CCS）的KEUM Sehoon博士領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組發(fā)現(xiàn)了大腦如何處理他人痛苦的關(guān)鍵見解。研究人員使用微型內(nèi)窺鏡鈣成像技術(shù)在前扣帶回皮層（ACC）中識別出特定的神經(jīng)集合，這些神經(jīng)集合為共情凍結(jié)（empathic freezing）進(jìn)行了編碼。

共情凍結(jié)是一種行為反應(yīng)，是指在觀察到他人經(jīng)歷恐懼或威脅時(shí)，自己也會出現(xiàn)的一種心理或生理上的暫停反應(yīng)，類似于一種情感共鳴的停滯狀態(tài)。

為了研究這種現(xiàn)象，該團(tuán)隊(duì)在小鼠中進(jìn)行了一系列實(shí)時(shí)腦成像實(shí)驗(yàn)，追蹤（那些觀察到其他小鼠經(jīng)歷輕度足部電擊時(shí)的）小鼠的神經(jīng)元活動(dòng)。

結(jié)果表明，當(dāng)觀察者親身經(jīng)歷疼痛時(shí)，以及當(dāng)他們目睹其他小鼠疼痛時(shí)，某些特定的ACC神經(jīng)元都被激活。這一觀察結(jié)果這強(qiáng)化了以往的觀念——即觀看到的痛苦會觸發(fā)類似于直接疼痛體驗(yàn)的神經(jīng)反應(yīng)。

該研究進(jìn)一步表明，共情凍結(jié)期間的ACC群體活動(dòng)與直接疼痛體驗(yàn)到的各種情感（affective）——而非感官（sensory）——的神經(jīng)表征非常相似。這表明，目睹他人的疼痛會觸發(fā)ACC的激活，就像觀察者自己也在經(jīng)歷疼痛一樣，突顯了ACC在處理疼痛的情感方面的特殊作用。

進(jìn)一步的分析表明，ACC神經(jīng)元投射到中腦水管周圍灰質(zhì)（periaqueductal gray, PAG），PAG是一個(gè)參與恐懼和疼痛調(diào)節(jié)的大腦區(qū)域，選擇性地傳遞情緒疼痛信息。

研究人員使用光遺傳學(xué)（一種能夠用光精確控制神經(jīng)活動(dòng)的技術(shù)）來操縱這條通路。當(dāng)他們抑制ACC-to-PAG回路時(shí)，共情凍結(jié)和疼痛回避行為顯著減少。這證實(shí)了該回路能夠?qū)⒏兄�到的痛苦轉(zhuǎn)化為行為反應(yīng)，增強(qiáng)了其在情感共情中的關(guān)鍵作用。

與之前專注于有疼痛經(jīng)歷的動(dòng)物的研究不同，這項(xiàng)研究使用了以前沒有接觸過疼痛的幼稚觀察者小鼠，這能夠讓研究人員在不受過去經(jīng)歷影響的情況下檢查純粹的情緒傳染。這種方法為情感共情（affective empathy）的基本神經(jīng)機(jī)制提供了新的見解。

ACC至PAG回路調(diào)節(jié)觀察到的恐懼和情感疼痛行為。

Choi, J., Lee, YB., So, D. et al. Cortical representations of affective pain shape empathic fear in male mice. Nat Commun 16, 1937 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-57230-w

結(jié)語

了解大腦如何編碼共情可能對心理健康研究產(chǎn)生重大影響。自閉癥譜系障礙（ASD），反社會人格障礙，創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙和精神分裂癥等疾病通常在處理社交和情緒線索方面存在困難。通過確定影響分享情感的特定大腦回路，科學(xué)家可能會開發(fā)出治療這些疾病的新策略。

Keum博士說：“我們的發(fā)現(xiàn)精確定位了處理他人疼痛的特定情緒大腦回路，為研究共情相關(guān)神經(jīng)精神障礙的新方法奠定了基礎(chǔ)�！痹撗芯坑�2月25日在線發(fā)表在《自然·通訊》雜志上。