H幸福，以这样或那样的形式，似乎是我们大多数人想要达到的共同目标。我们经常表现得好像我们可以找到一条通往满足、舒适、满足、温暖或其他奖励的途径，如果我们能够做出正确的选择，我们就会一直快乐。但快乐往往是转瞬即逝的，即使是从最吸引人的经历中，也会引起厌倦感，并激发对新事物和新事物的渴望轰动一时的. 作为一名神经科学家，我不禁想知道，我们短暂的满足感是否事实上不是不可避免的，而是可能揭示大脑工作方式的一个不可避免的方面，对这一方面的理解可能为如何应对它提供线索。
大脑的许多瞬间之间的功能似乎是如此自然，以至于我们几乎无法将自己与它们保持足够的距离来进行思考：大脑通知．一旦我们考虑到这一点，很明显，大脑的基本工作是感知;通过这些感知，它可以进行评估;基于这些评估，它可以采取行动。这项工作是由神经系统的神经元完成的。它们检测并表示来自外部世界(和内部世界)的输入，分析数据，然后用适当的操作响应这种分析。动作通常包括运动:神经元发送信号，使肌肉收缩，让你做事情。输入是感觉的，这种分析通常被称为联想的，输出为发动机. 感觉联想运动三联体是神经系统的一种感知，评估和做．
组成大脑的神经元是如何进行检测和分析世界上正在发生的事情的？简单的答案是，他们首先依赖翻译服务。我们认为我们的感觉器官眼睛、耳朵、鼻子、舌头和皮肤的身体部位含有感觉受体细胞，之所以称为感觉受体细胞，是因为它们接收信息微小的蛋白质分子坐在这些细胞的膜上，将外界的光、声、化学物质和热的物理刺激转化为（或者，用术语来说，转化为）电信号，称为动作电位，形成大脑的语言。转导蛋白形成或连接到一个微小的通道，或离子通道，通过该通道，被称为离子的带电粒子，如钠和钾，进入或离开细胞。离子的运动产生电信号。每个电信号通过其他蛋白质沿着细胞长度传播，这些蛋白质也会形成离子通道，最终释放出一种化学神经递质。下一个神经元通过其他受体蛋白接收神经递质，这些受体蛋白本身也是离子通道或与离子通道耦合。我们注意的能力主要在于我们的离子通道蛋白质。
我们不是通过事物的绝对价值来感知事物，而是通过事物与之前事物的对比来感知事物。
有趣的是，几乎所有这些蛋白质都对变化在刺激物中，但在存在持续时间长、强度适中的持续刺激时，许多刺激物实际上会关闭自身，停止让离子流过。我们称这一过程为适应（或脱敏或失活，取决于其物理基础）。它带来了与感官相关的熟悉体验。例如，当你从一个明亮的空间进入一个昏暗的房间时，起初它看起来很暗，但过了一段时间你就再也感觉不到黑暗了；灯光似乎正常。只有当你回到太阳里，这种变化才会让你意识到它以前是多么暗淡，现在是多么灿烂。同样，大多数人在进入餐厅后很快就会适应烹饪的香味，或者在炎热的日子跳进游泳池后的凉爽，或者冰箱的背景嗡嗡声。短时间接触后，香气、寒意或噪音会变得难以察觉，除非它让人感到不适。用一般的说法，你会习惯的。在某种程度上，由于我们对离子通道的适应，我们感知到的许多事物不是通过它们的绝对值，而是通过它们与之前的事物的对比。1在极端情况下，实验人员已经能够通过稳定视网膜上的图像来证明这种现象。我们的眼睛通常在所谓的微视野中四处飞奔，这种视野可以让我们的视网膜细胞比较任何视觉场景中黑暗区域和光明区域反射的光线。通过监测人的眼球运动并相应地移动投影图像，视觉神经科学家可以证明，当图像被人工固定在视网膜上的固定位置时，人“看到”图像消失。2没有人能够进行比较，世界就会变灰。换句话说，多样性不仅仅是生活的调味品;是方差让我们感知一切。
这种对变化的敏感性和对恒常性的不敏感性并不局限于感觉受体的水平。在大脑深处，几乎每个神经元中都有其他离子通道蛋白质，特别是钠通道，它启动动作电位（通过让钠离子进入神经元），钾通道结束动作电位（通过让钾离子离开神经元）。钠离子通道和钾离子通道有很多种，其中许多离子通道也会失活，也就是说，使用后会自行关闭。因此，即使化学神经递质向神经元提供长期或重复的刺激，离子通道的内在特性也限制了动作电位的产生。例如，在某些神经元中，钠通道的失活使动作电位在持续刺激下越来越难以产生。3.同时，特定的钾通道逐渐消失增长它们的离子流动，在几个动作电位后帮助减缓或关闭神经元的信号传导。钠离子和钾离子之间的这种相互作用使得电信号只在刺激开始时产生，这个过程被称为调节。虽然也有例外，但大脑皮层和海马体的大多数主要兴奋细胞——那些在它们的目标神经元中激发动作电位的细胞——倾向于适应。4我们并不总是知道这些调节神经元携带着什么样的信息，但我们知道它们对变化的刺激反应最强烈。5
类似地，神经递质受体蛋白也会经历脱敏，当长时间的刺激到达神经元时，它们的离子通道会实时关闭。6但有趣的是，神经元也有一种能力，可以对神经递质暴露的长期增加做出反应——在几天或更长的时间内，这可能是由于特定神经回路的过度信号传递造成的——通过简单地消耗它们自己的神经递质受体，使细胞表面可用的工作受体减少。在某种程度上，这种反应可能是对药物、滥用药物甚至辛辣食物的耐受。7相反，当神经递质释放下降时，特定的神经元可以产生更多的受体蛋白和相关的离子通道。这样，过度刺激会恢复到正常程度的输入，而欠刺激会建立一个神经回路，即使对小信号也特别敏感。细胞是怎么知道的？各种各样的细胞反馈系统，其中许多利用了钙离子的特殊生化特性，可以说，让神经元在过多和过少之间找到舒适或合适的点。当一个最初令人愉快或厌恶的刺激被一次又一次地经历时，类似的过程可能会发生。当大脑找到自己的设定点时，敏锐的感觉就会消失。8
在整个有机体的层次上，来自这些感知的感觉相应地波动，减少到重复的刺激，只有在发生变化时才会恢复。海蛞蝓就是这种现象的一个简单例子海兔它最初会缩回鳃以回应轻微的触碰。通过一系列无害的触摸，它习惯了，停止反应，直到触摸伴随着更令人厌恶的东西，比如电击。9在一个更令人愉悦的感觉领域，饥饿的老鼠会努力获得普通或可口的食物，而吃得饱饱的老鼠只会努力得到他们认为特别美味的新食物。药物会干扰天然鸦片和多巴胺受体，这是大脑回路中传递奖赏信号的神经递质，从而降低老鼠食用食物的动机。因此，我们的想法是，奖赏途径是由对食物的预期和/或消费刺激的，但对于饱食的老鼠来说，只有当食物与它们最近的经历相比是有利的。10换句话说，没有必要为甜点留出空间；只要它比以前更好，它将同样令人愉快。
熟悉的刺激和它们产生的经验也能触发离子通道和神经递质受体的其他修饰，这些修饰能改变整个神经回路。事实上，许多动物（包括我们）大脑中的某些电路非常擅长预测已知刺激的结果，以至于它们发出反向信号，主动抵消对正在发生的事情的感知。有机体甚至不会注意到正在发生的事情，至少在一些不同或令人惊讶的事情发生之前是如此。11习惯并最终忽略静态、熟悉、可预测且无害的传入信息的能力在行为上是有帮助的；换句话说，它提供了一种进化优势。继续注意我们手臂上衣服的轻触或我们用来洗衣服的洗衣粉的温和香味等感觉，至少可以说，会分散注意力，甚至可能会干扰我们检测和响应重要信号的能力，比如轻拍肩膀或烤面包。事实上，无法预测并因此适应可能是导致自闭症谱系障碍等疾病的一个因素。12此外，发送大脑信号来报告我们已经知道的信息是浪费的。当所有这些离子都流入和流出细胞，在我们的大脑中发送信号时，它们不能仅仅停留在它们开始的另一侧。从字面上说，它消耗能量将钠从神经元中泵出，将钾泵回神经元，因此最有效的方法是不产生不携带有价值信息的动作电位。
这是否意味着只有新奇感才重要，一旦体验消失，一切熟悉的东西都必须抛弃？相反地我认为它提供了一把通往幸福的钥匙，这把钥匙与大脑的工作方式是一致的。即使是熟悉的刺激也可以通过简单的上颚清洁剂来恢复，这实际上可以使脱敏恢复到足以强化后续体验的程度。对我来说，很难评估我有多诗意，但在我看来，大脑通过对比感知其需要的能力可能部分解释了为什么我们实现长期满足感的努力在很大程度上并不令人满意。因为大脑呈曲线变化，无休止地将现在与之前的情况进行比较，所以幸福的秘诀可能是不幸福。当然，不是完全的不快乐，而是短暂的寒冷让我们感到温暖，饥饿感让我们感到满足，近乎绝望的时期让我们进入了令人震惊的胜利体验。满足的途径是通过对比。
Indira M.Raman是西北大学神经生物学系的教授。
由Indira M.Raman撰写，发表于智库：四十位科学家探索人类经验的生物学根源，由大卫·J·林登编辑，耶鲁大学出版社出版。
脚注
1.并不是所有的行为适应都来自于在刺激的时间尺度上迅速变化的离子通道。许多其他的长期变化也可能发生，其中一些可能涉及离子通道功能，一些可能涉及多种细胞过程。此外，并不是每一种感觉或知觉都要适应，最熟悉的感觉之一就是疼痛的体验。
2.Ditchburn，R.W.和Ginsborg，B.L.视觉与稳定视网膜图像。自然界17036 - 37 (1952);Martinez-Conde, S.， Macknic, S. l .， Troncoso, X.G.， & Dyar, T.A.微眼跳抵消固定期间的视觉衰退。神经元，49, 297 - 305(2006)。
3.相比之下，一些神经元具有特殊的钠通道，在该通道中，通过一种额外的蛋白质的干预可以避免失活，该蛋白质可以阻断通常的失活过程。这些神经元很容易激发长串的高频动作电位。许多这样的神经元存在于小脑和脑干。Lewis，A.H.和Raman，I.M.电压门控钠的再恢复电流+频道。生理学杂志592, 4825–4838 (2014).
4.在一些细胞中，调节可以被去甲肾上腺素(去甲肾上腺素)等神经递质逆转，它通过特定的钾通道(称为SK通道)抑制离子电流。有趣的是，去甲肾上腺素对大脑的整体影响通常是注意力的增加。然而，许多毒素和毒药，如蝎子和蛇，也会阻止钠通道的失活和阻断钾通道，导致抽搐和死亡，再次表明，大脑可能会遭受太多的好东西。大鼠海马CA1锥体神经元细胞内去甲肾上腺素的作用。生理学杂志372221 - 244 (1986);希尔，B. A . K+值得关注的频道。科学273, 1677 (1996).
5.虽然很难抗拒这样一个诱人的结论，即大脑活动越多越好，但一些神经元通过离子通道失活来关闭自身神经元信号的能力通常是一个好主意。许多神经系统疾病与神经元中过多的动作电位有关，而这些动作电位通常信号相对稀疏。这些“高兴奋性”障碍包括一些疼痛综合征以及癫痫。前者产生过多的感觉，而后者产生过多的肌肉收缩；症状取决于哪类神经元过度活跃。通常情况下，最好的药物可以促进钠通道的失活。即使没有疼痛综合征的人也可能通过他们在牙科诊所使用奴佛卡因或利多卡因霜治疗晒伤的经验，熟悉阻断钠通道的止痛效果。治疗癫痫的药物不是完全关闭神经活动，而是限制过度活跃的神经元适应。
6.由于神经递质受体被酶破坏或被邻近的神经胶质细胞吸收，神经递质受体可以通过脱敏或神经递质本身短暂的生命周期而迅速关闭。干扰这些过程并延长神经递质的作用的药物和毒素会对神经系统产生戏剧性的影响。苯二氮卓类和其他抗焦虑药物延长了离子通过抑制性神经递质GABA打开的通道的时间。神经毒气能延长乙酰胆碱的作用，乙酰胆碱是使肌肉收缩的神经递质。
7.辣味食物的检测不是由大脑中的神经递质受体完成的，而是由外围对辣椒素（辣椒素是一种天然存在的化学物质，使辣椒变得又辣又痛）产生反应的化学受体完成的。辣椒素可以作为一种软膏，使受体脱敏和内化，缓解与关节炎和神经病等疾病相关的疼痛，这是药物耐受性的一个有趣转变。
8.这一过程被称为内环境稳定，许多工作都致力于研究神经回路中的“内环境稳定可塑性”——神经元恢复基本活动设定点的过程，即使刺激它们的输入强度不同。Turrigiano，G.稳态突触可塑性：稳定神经元功能的局部和全局机制。冷泉港的生物学前景4，a005736（2012年）。
9在习惯化的情况下，神经递质受体不会脱敏，但释放化学神经递质的神经元会耗尽神经递质。Kandel，E.R.和Schwartz，J.H.学习的分子生物学：递质释放的调节。科学218, 433–443 (1982).
10Barbano，M.F.和Cador，M.阿片类药物用于享乐体验，多巴胺用于准备。精神药理学191, 497–506 (2007).
11一个有趣的例子说明了大脑忽视熟悉事物的能力来自电鱼，它有一种电感应，可以让它们检测电场。这些鱼通过发出一种被称为电器官放电（EOD）的信号来积极探索自己的环境——这是鱼自己固有的“叫声”，在鱼周围产生电场。如果附近有物体，电场会发生扭曲，这可能与你按压物体时感觉到皮肤的扭曲大致类似。这是信号与通常情况的偏差，表明有可能发生值得逃离或调查的事情。鱼自身的排爆信号没有任何潜在意义。因此，产生排爆药的神经元也会在鱼的大脑中发出信号，表明它们已经这样做了。该信号与鱼从自身未变形排爆装置接收到的感觉输入完全相反，当没有检测到任何东西时，有效地中和了鱼对自身“呼叫”的感觉。Bell，C.，Bodznick，D.，Montgomery，J.Bastian，J.小脑样结构中感觉期望的产生和减法。大脑行为与进化50, 17–31 (1997).
12.对自闭症谱系障碍患者来说，这是一个充满挑战、不可预测的世界。国际心理生理学杂志83, 240–247 (2012).
