本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
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这可能取决于您如何定义同情。 无论如何定义，同情都意味着对他人情感状态的情感敏感性。 有时，同情反应是自动的或反射性的，就像婴儿听到另一个婴儿哭泣时开始哭泣一样。 有时需要强大的认知成分，例如对于同情心。 对同情更具体的理解需要观察者和被观察者的情感状态之间具有相似性，并理解观察者感觉某种方式是因为他观察到了另一个人的情感状态。
人类和其他灵长类动物用来感知他人恐惧的一种信号是面部表情。 在小鼠中，恐惧通常表现为僵住和不动。 在我看来，这似乎不是一个特别聪明的生存策略，因为如果一只鹰要下来抓你，难道跑开不是更好吗？ 但尽管如此，小鼠在害怕时会僵住。
Jeon 和同事利用这一事实来调查一些小鼠——观察其他小鼠的恐惧表情——是否也会表现出恐惧反应？ 如果他们这样做，那么神经基质是什么？
在经典条件反射中，将动物（在本例中为小鼠）放入笼子中并给予电击。 小鼠将学会将特定的笼子与痛苦的电击联系起来，之后，当放回该笼子时，即使没有给予任何电击，它也会表现出恐惧反应（僵住）。 在这个过程中，他们让第二只小鼠（我们称之为“观察者”）在相邻的笼子里观察受过条件反射的小鼠（我们称之为“示范者”）。 有时，示范笼和观察笼之间用透明的有机玻璃隔板隔开，有时则用不透明的黑色塑料隔板隔开。
事实证明，即使观察者根本没有受到条件反射，也从未受到任何电击，但它确实表现出了恐惧反应。 这种反应具有情境特异性——仅当将小鼠放回相同的观察笼时才会表现出来。
当观察者可以直观地看到示范者时，效果最强。 然而，即使隔板是不透明的，也存在轻微的影响——这可能是由于听觉或嗅觉（声音或气味相关）线索。
这表明小鼠可以通过观察其他正在经历恐惧的小鼠来学习恐惧。 不仅如此，观察者小鼠和示范者小鼠之间的社会关系也很重要！ 当示范者小鼠和观察者小鼠是兄弟姐妹时，其效果比非兄弟姐妹配对更明显
当示范者小鼠和观察者小鼠是交配伙伴（并且住在同一个笼子里）时，存在分级效应，其中同居时间最长的那些小鼠表现出最强的效果！
这些结果意味着观察者和示范者之间的社会关系对于观察者小鼠形成共情恐惧反应至关重要！（但是等等，还有更多！）
观察者小鼠表现出的共情恐惧反应的神经基质是什么？ 作者根据已知与恐惧条件反射有关的结构，确定了几个候选结构
（1）杏仁核外侧核对于恐惧条件反射至关重要
（2）皮质躯体感觉区域的一部分，以及腹后外侧和后内侧丘脑核结合形成外侧前脑系统，该系统被认为代表了疼痛刺激的位置、强度和性质。
（3）前扣带回皮层和背内侧和束旁丘脑核结合形成内侧系统，该系统被认为编码了疼痛刺激的情感维度。
研究人员使用各种药理学和基因操作，在训练阶段和回忆阶段（24 小时后）使这些系统的各个部分失活。
首先，他们在前扣带回中注射了利多卡因，使其暂时失去功能。 在对照组中，他们向前扣带回注射了生理盐水，这应该没有任何影响。 化学阻断前扣带回会产生影响吗？
当向背内侧或束旁丘脑核（其流入前扣带回）施用利多卡因时，也观察到类似的效果。 这些结果表明，内侧系统对于观察性恐惧学习至关重要。 然而，当外侧系统被阻断时，观察性恐惧学习没有受到影响。 因此，恐惧学习需要内侧情感系统完整无损，而外侧感觉系统则不然。 进一步类似的实验得出结论，观察性恐惧学习的长期记忆存储发生在杏仁核中，而不是前扣带回中。 此外，阻断前扣带回对示范者小鼠在受到电击时形成恐惧反应的能力没有影响，仅对观察者小鼠形成共情恐惧反应的能力有影响。
情况变得更好了！
他们创造了具有非功能性前扣带回皮层的基因敲除小鼠。 他们修改了控制钙离子通道的基因，使得前扣带回中的神经元兴奋性降低（因此它们放电减少），并且前扣带回中神经元之间的突触传递被破坏。 敲除小鼠的共情恐惧反应也受损！ 重要的是，敲除小鼠仍然感到疼痛，并且在受到电击时仍然形成恐惧反应——只有形成共情恐惧反应的能力受到破坏。 敲除小鼠也表现出与正常小鼠相似的焦虑和先天恐惧水平。
那么这一切意味着什么呢？
首先，这是一项非常出色的研究，因为他们从行为学、药理学和遗传学实验中寻找了汇聚的证据。 真正的优秀科学正在那里发生。
其次，它证实了内侧系统（前扣带回和与之相连的丘脑核）参与了情感或情绪状态与恐惧反应的关联，而不是基于感觉信息产生恐惧反应本身。
第三，敲除小鼠表现出正常的焦虑和先天恐惧水平，但观察性社会恐惧受到破坏，这表明存在不同的遗传和神经机制来支撑这两种不同类型的恐惧。
第四，观察者中的恐惧反应取决于两只小鼠之间的社会关系，这表明共情恐惧反应不是自动的或反射性的（就像婴儿听到其他婴儿哭泣时自动哭泣一样）。 其中存在社会认知成分！
第五，即使两只小鼠之间存在不透明的隔板，也存在反应（尽管有所减弱），这表明应该考虑视觉以外的其他线索（嗅觉和听觉）。 即使隔板是不透明的，兄弟姐妹或配偶的反应仍然比陌生人更强烈。 然而，视觉线索似乎仍然是最强的。
第六，在小鼠中观察到这些原始的共情反应（即使不是完全成熟的同情），表明同情具有相当古老的进化根源。
最后，这有点推测性，一些精神疾病，如精神病态和反社会人格，其特征是无法识别他人的情绪或感受。 阿比盖尔·马什，她与精神病患者和其他反社会人士进行研究，在一次采访中讲述了一个关于她同事的故事
马什讲述了一个令人不寒而栗的轶事，关于她的同事，伦敦大学学院的心理学家埃西·维丁，她正在与一位精神病态的杀人犯进行一项任务，其中一系列具有不同情感表情的面孔摆放在这位妇女面前。 当杀人犯看到恐惧的面孔图片时，她挠了挠头说：“我不知道那种表情叫什么，但我知道那是人们在我刺伤他们之前看起来的样子。”
精神病理学家应该研究前扣带回系统在这些疾病中的作用，以及控制该系统组织的基因。
Jeon D, Kim S, Chetana M, Jo D, Ruley HE, Lin SY, Rabah D, Kinet JP, & Shin HS (2010)。 观察性恐惧学习涉及情感疼痛系统和 ACC 中的 Ca(v)1.2 Ca(2+) 通道。 自然神经科学, 13 (4), 482-8。 PMID： 20190743