我们的主人公搬到了大城市，寻求更好的生活。这是一个经典且日益普遍的故事。现在，世界上一半以上的人口居住在都市，到2050年，这个数字很可能跃升至三分之二。特别是中国的特大城市正在推动这一趋势，每年新增居民超过1000万。从历史上看，城市化带来了巨大的变化——文艺复兴、工业革命、全球化。然而，这种城市迁移代表了人类有史以来最 Dramatic 的环境转变之一。因此，人们可能会忍不住问：我们如何适应我们的新居？
乍一看，用灰色网格换取绿地似乎是一种进步。平均而言，城里人比乡下人拥有更多的钱、更好的食物和更多的医疗保健机会。但另一方面，最近的研究表明，记忆力和注意力可能会在城市环境中受到影响，心理学家早就知道城市生活会带来情感上的代价。城市居民更容易患焦虑症和抑郁症，而且在城市长大的居民中，患精神分裂症的风险会急剧增加。一些研究人员计算出，与农村和郊区的同龄人相比，在城市出生的儿童面临患严重情绪障碍的风险是他们的两倍，甚至三倍。
这些统计数据可能不会让疲惫的早晚高峰通勤者感到惊讶，但它们也不容易解释。流行病学家已经排除了最明显的答案——即，有患情绪障碍风险的人更容易被城市地区吸引。相反，都市生活的某些方面似乎使大脑倾向于精神疾病。许多可能的罪魁祸首正在调查中，其中包括噪音、污染和社会压力，包括更大的竞争和较弱的社区联系。
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几项调查表明，最后一个因素，社会压力，尤其有害。我们在德国曼海姆中央心理健康研究所的工作证实了这一观点，并提供了第一个神经生物学机制来解释它。在一系列研究中，我的同事和我发现了证据，表明城市生活的社会压力会激活大脑中特定的压力回路——已知这些回路会在情绪障碍和其他精神疾病中出错。也许通过了解这种机制及其在精神疾病病因学中的作用，我们可以找到干预方法，使城市更宜居。
城市压力
许多研究证实了社会压力与精神疾病之间的联系。 2010年，斯坦利·扎米特及其在威尔士卡迪夫大学的同事追踪了瑞典20万人的精神分裂症起源。他们发现了一系列促成因素，所有这些因素在城市环境中都越来越有效。但总的来说，那些认为自己被孤立的人——例如移民——面临的风险明显更大。 这种研究非常宝贵，但依赖于粗略的指标：临床诊断的精神病患者的频率。为了寻找城市生活压力与情绪不稳定之间更微妙的联系，我的同事和我转向了功能性磁共振断层扫描，这是一种通过血氧水平监测大脑活动的方法。
2011年，我们记录了32名德国大学生的脑活动，这些学生来自大城市、城镇或乡村。当我们的受试者进行一系列脑筋急转弯时，我们故意让他们感到压力。例如，在扫描仪内部，每位志愿者都看到了一个虚假的绩效计，该绩效计表明他们与其他人相比表现不佳。与此同时，我们中的一个人告诫他们要更加努力，以免他们破坏实验。我们的诡计奏效了。我们不仅检测到参与者的心率、血压和应激激素水平升高，而且在测试之后——当我们告诉他们我们正在做什么时——他们证实他们确实感到压力。
正如预期的那样，这种压力体验激活了大脑中的许多区域。然而，令人惊讶的是，我们发现了一个特定的区域，杏仁核，其在压力下的活动与受试者的住址完全匹配：他们的家庭环境越城市化，他们的杏仁核就越活跃。这个樱桃大小的结构，位于颞叶深处，充当某种危险传感器，提示“战斗或逃跑”反应。它还调节诸如恐惧之类的情绪。在我们的研究中，杏仁核似乎对村民的压力几乎免疫，并且在来自小城镇的人中仅适度活跃。对于大城市居民来说，压力使其超速运转。
我们没有预料到如此强的相关性，因此我们重复了该实验，在略有不同的压力条件下对另外70名测试对象进行了测试。同样，我们看到了相同的模式。在每个实验中，我们都可以仅通过脑部扫描轻松识别城市居民：城市生活在他们所有人的杏仁核中都留下了明显的过度活跃的痕迹。这一发现至少揭示了城市压力可能导致精神疾病的一种方式。在患有抑郁症和焦虑症的患者中也观察到高速运转的杏仁核。当然，并非所有城市居民都会屈服于情绪障碍，但我们推测，这种大脑区域的长期过度刺激会使某些人面临更高的风险。
完全相同的机制可能至少在引发暴力行为中起着很小的作用。暴力本身不是精神病学诊断；它是由极其复杂的因素相互作用造成的。即便如此，来自美国、德国和其他地方的数据证实，暴力在城市中是一个更大的问题，并且一些调查线索将暴力行为与杏仁核的过度刺激联系起来。
城市成长环境
我们想跟进另一个重要的观察结果——即在城市出生和长大的人患精神分裂症的风险增加。我们分析了上述相同的受试者，并使用一个简单的分数来量化他们早期的城市暴露程度：我们为他们童年时期在城市居住的每一年分配三分，城镇每一年分配两分，乡村生活每一年分配一分。同样，我们发现了一个特定的脑区——膝下前扣带皮层 (pACC)——其在压力下的活动水平反映了城市得分。在城市长大时间最长的受试者在压力下表现出最高的 pACC 活动水平。我们的第二组 70 名学生的实验也显示了 pACC 激活与城市成长环境之间的相同相关性。
这一发现并不完全令人惊讶。 pACC 和杏仁核紧密相连。研究表明，pACC 有助于抑制杏仁核的活动。如果 pACC 在城市成长过程中因长期刺激而受损，那么它可能无法抑制城市成年人过度活跃的杏仁核。如果同一个成年人免受社会压力，这种缺陷可能永远不会显现出来。事实上，我们给对照组做了脑筋急转弯，没有任何压力，并且发现童年环境与杏仁核或 pACC 的活动之间没有关联。
其他研究支持了这一观点。包括日本富山大学的 Takahashi Tsutomu 在内的多位研究人员发现精神分裂症患者的 pACC 结构发生了变化。值得注意的是，这些改变也表现在那些患该疾病的遗传风险增加的人群中，在他们表现出任何精神病症状之前。同样，我们与美国国家心理健康研究所的 Daniel Weinberger 及其同事合作，发现在患情绪障碍遗传风险增加但精神健康的人群中，pACC 和杏仁核之间存在功能失调的反馈。
依靠我
我们的数据显示，一个人在城市居住的时间越长，他们的杏仁核和 pACC 之间的交流就越少。然后，基因和其他因素引导城市居民更接近患上精神分裂症、焦虑症、抑郁症或暴力倾向。幸运的是，科学家们已经发现了加强这两个脑区之间反馈的机制。 2011 年，马萨诸塞州总医院的 Lisa Feldman Barrett 及其同事报告称，杏仁核的体积随着一个人朋友圈的大小而增加。我们的团队发现，加压素——除其他作用外，它在结合时刻释放——会降低扣带皮层区域（包括 pACC）的活动，并增强对杏仁核的反馈。
这些研究突出了一个有据可查的事实，即紧密的朋友和家人网络可以使我们免受压力最具破坏性的影响，但这并不是全部。缺乏绿地、噪音和其他环境因素也可能导致 pACC 和杏仁核功能障碍，我们计划在未来的影像学测试中探讨这种可能性。此类研究可能会产生深远的影响：如果更多的人出生在农村环境中，则可能避免近三分之一的精神分裂症病例。这里面存在一个悖论：如果我们不将乡村城市化，我们就无法根据这种洞察力采取行动。但我们可以尝试设计我们的城市，使其促进情绪健康。通过这种方式，我们可以瞄准精神病学的真正目标，即预防严重的情绪障碍，而不仅仅是治疗它们。