動物也會像人類一樣有創傷後遺症嗎?

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雪鞋兔
北美洲的雪鞋兔行為和大腦的化學變化與人類的創傷後遺症(PTSD)相似(Credit: Jim Cumming/Getty Images)

每隔數年,加拿大育空地區的雪鞋兔數量就會達到頂峰。隨著這種野兔數量的增加,其捕食者山貓和土狼的數量也會上升。接著雪鞋兔的數量會急劇下降,其天敵的數量也隨之減少。

這種生態往複循環現象在生態學界非常有名,自20世紀20年代開始科學家已著手研究了100年。

近年,科學研究人員得出了一個驚人的結論,雪鞋兔數量從頂峰下落,原因不僅是天敵的大量捕食。另一個因素是,生活在強敵環伺的長期壓力下會導致雪鞋兔的母兔減少進食,因而生產的兔崽也會減少。

遭到天敵反覆的捕食追逐後造成的生存創傷會引發這種野兔大腦化學物質的持久變化,這種變化與受過創傷的人類大腦相似。即使捕食的天敵已絶跡,腦部化學物質的變化仍使得雪鞋兔的生殖率無法維持正常水平。

加拿大西安大略大學(University of Western Ontario)的行為生態學家麗安娜·讚勒特(Liana Zanette)和邁克·克林其(Michael Clinchy)指出,有創傷後遺症的不僅僅是雪鞋兔這種動物。讚勒特和克林其是夫婦,他們大學本科讀的是心理學,現在專門研究他們稱之為「恐懼生態學」的科研題目。

所謂恐懼生態學是將野生動物的恐懼行為生態與人類的創傷後應激障礙相結合進行研究。他們發現,天敵捕食給野生哺乳動物和鳴禽造成的恐懼會使這些物種生產和養育的後代減少。受到驚嚇的田鼠和北美歌雀的後代,就像飽受緊張之害的雪鞋兔後代一樣,很難活到成年及成功繁殖下一代。

上述發現為已有的眾多證據提供了進一步的證明,說明可怕的經歷會對野生動物產生持久的影響;具有令人不安的閃回記憶、以高度警惕和焦慮等特性的創傷後應激障礙,是生命面對危險所作出的一種相當古老並且是由進化而來的反應。有關創傷後遺症的本質,以及這種精神創傷是哺乳動物、鳥類和其他生物共有的進化反應還是人類獨有的特性,這個題目在科學界有廣泛的爭論,這對科學家夫婦的研究證實集中在這一領域。

獵捕
受到捕食動物或人類獵捕的恐怖經歷可能會對被捕食的動物產生長期的影響(Credit: Arctic Images/Getty Images)

對恐懼生態學的研究始於20世紀90年代。在此之前,科學家們認為捕食動物攻擊某個獵物,如果這個獵物能逃過一命,事過境遷,只會有短暫的影響。例如一隻野兔逃脫北美土狼的攻擊,或者一隻斑馬逃離獅爪的抓捕後,會生活如舊。

但恐懼生態學的研究表明,被獵食者捕殺的恐懼可以改變從魚類到大象等野生動物的長期行為和生理反應。

讚勒特說,「恐懼是所有動物為了避免被捕食者獵殺所作反應,對動物生存有巨大好處,因為能讓動物活到繁殖後代的一天。但這是有代價的。」

恐懼的理由顯而易見。最近的研究發現,在非洲塞倫蓋蒂(Serengeti)大草原,32%的成年母長頸鹿有獅子攻擊留下的傷疤,歐洲北海南部的海港鼠25%有灰海豹的抓痕和咬痕,非洲水域中四分之三的蝠鱝身上有多個鯊魚咬噬的傷口。這些逃脫獵殺的倖存動物除了身體上的傷疤,可能還會留下恐怖的記憶。

多倫多大學(University of Toronto)的種群生態學家魯迪·布恩斯特拉(Rudy Boonstra)自20世紀70年代以來一直在研究極端壓力對加拿大育空地區雪鞋兔和其他小型哺乳動物的影響。布恩斯特拉的研究是受到自己的家族史的啟發。他出生在荷蘭,母親和許多荷蘭人一樣,在二戰期間經歷了嚴酷的壓力。他說,「這可能影響了她的子女。這種壓力感是影響我們生理的一個因素,總在我的腦海中揮之不去。」

布恩斯特拉知道,在雪鞋兔數量升降週期的衰退期,絶大多數的雪鞋兔都難逃被捕食的結局。但還不僅止於此。布恩斯特拉的學生邁克爾·謝瑞佛(Michael Sheriff )在雪鞋兔數量週期的上升和下降階段檢查了活捉的雪鞋兔的糞便,發現母兔體內的壓力荷爾蒙皮質醇水平會隨捕食者數量多少而波動,在捕食者數量最多的時候會達到峰值。

研究人員發現,那些壓力很大的母兔所產兔崽數量較少,兔崽的個頭也會較小。應激激素水平升高也會從母兔傳遞給所產的雌性兔崽,從而減緩了雪鞋兔的繁殖速度,即使其捕食者已經絶跡。而且,即使野兔不虞植物的匱乏,也會如此。所以這可以解釋為何在布恩斯特拉的研究地,雪鞋兔的掠食者幾乎全部消失後,其數量在三到五年內仍然很低。

應激生理學的早期先驅關注的是人類問題,並認為應激反應是一種病態,但對這一觀點布恩斯特拉開始持不同看法。

他認為,雪鞋兔的應激反應是一種對生存的適應,使這種野兔力所能及地適應最惡劣的環境。在許多捕食者虎視眈眈的壓力下,雪鞋兔會花較多的時間躲藏天敵,因此花在覓食的時間要少一些,所以後代數量會減少,但這也因此得以讓較多的成年雪鞋兔存活下來,以利循環週期再次開始時重新繁衍種群。

野生動物受創傷後的一些最顯著影響已在非洲大象身上觀察到。由於偷獵、合法捕殺和棲息地的喪失,非洲大象數量急劇下降。未受到干擾的大象生活在由母象統治的大家庭中,雄象到了青春期才離開象群。今天,許多倖存下來的大象曾親眼目睹母親和雌性長輩如何被人類屠殺。

幼年受到的創傷,加上缺乏安穩的家庭(大象家庭通常由年長大象主持大局),使得這些大象孤兒進入青春期時會變得非常狂野。

威爾士班戈大學(Bangor University)研究非洲象的行為生態學家格雷姆·香農(Graeme Shannon)指出,「我們在人類和大象身上看到了相似之處。」幼年時的創傷和缺乏穩定的家庭是人類患上創傷後應激障礙的主要原因。香農指出,在經歷過創傷的幼象中,「觀察它們長大成年的過程,我們看到其發育和行為發生了根本性的變化」。他說,大象在經歷了一次可怕的經歷後,可以保持高度警惕好幾年,並會以高度的攻擊性作出反應。

香農和他的同事在南非的彭古拉野生動物保護區(Pongola Game Reserve)跟蹤一群大象時,親身體驗到了這一點。

研究人員讓他們的車與象群之間保持了一定的距離。但在汽車轉彎時,領頭的母象布加(Buga)擋住了車子前面的路。司機立即關掉了引擎,通常這會讓大象平靜下來。但是布加卻開始攻擊汽車。香農回憶當時的一幕說,「接下來我們知道的是,我們的車被掀翻,然後我們開始狂奔逃命。」他懷疑布加的極端反應與這頭母象六年前被人捕獲並被轉移時所受到的創傷有關。

人類對危險、傷害和損失的反應很可能是與動物同一套進化反應的一部分。大量的證據表明,老鼠、人類的大腦--事實上,所有的哺乳動物、鳥類、魚類,甚至包括某些無脊椎動物的大腦--基本結構都是相同的,而且對恐懼或快樂的反應也相同。

發出恐懼信號並保存可怕事件記憶的大腦神經網絡位於大腦的杏仁體區域,這種結構在前腦膨大的原始人出現很久之前就已經進化產生。

長頸鹿
許多成年長頸鹿身上有獅子咬噬留下的傷疤,被獅子攻擊的可怕經歷可能也給長頸鹿留下不可見的精神創傷(Credit: Getty Images)

當代大多數患有創傷後遺症的人是因為經歷戰爭、犯罪襲擊或車禍而精神受創。但創傷的侵入性記憶,長期的過度警覺等症狀會消耗身體的防禦系統,導致身體罹患疾病。正是這些來自古老的大腦神經網絡的應激反應,也讓雪鞋兔時刻提防饑餓的猞猁,或長頸鹿保持警醒戒備獅子的襲擊。

大腦杏仁體產生情緒記憶,並與海馬體有重要聯繫。後者能形成日常事件的有意識記憶,並將記憶存儲在大腦的不同區域。杏仁體受損的人或動物會失去恐懼記憶的感覺,因此危險來臨不知逃避。

腦成像研究表明,創傷後遺症患者的海馬體體積較小,這是新神經元生長,即所謂「神經發生」(neurogenesis)受損的標誌。「神經發生」對人和動物遺忘記憶或者是保持適當記憶起到關鍵作用。當神經發生這個過程被抑制時,創傷的記憶就會銘刻在腦海里無法忘懷。這就是為什麼創傷後應激障礙患者在到達安全地帶後的很長一段時間內仍會被對痛苦經歷的生動記憶困擾不已。

同樣,對捕食者的恐懼也抑制了實驗室老鼠的神經發生。讚勒特和克林其夫婦的研究證明,同樣的模式也適用於生活在原生棲息地的野生動物。

這對科學家夫婦首先在森林裏播放鷹的叫聲,隨後發現聽到叫聲的正在築巢的雌性北美歌雀,所誕生的後代數量比沒有聽到叫聲的同類少了40%。在後來的實驗中,他們證明了褐頭燕八哥和黑頂山雀在聽到捕食者的叫聲整整一周後由於恐懼而表現出持久的神經化學變化。燕八哥的杏仁體和海馬體分泌的雙皮質激素的水平會降低,而雙皮質激素是新神經元誕生的標誌。

雪鞋兔
不斷被掠食者追逐會改別雪鞋兔的行為,讓這種野兔減少生殖後代(Credit: Tom Brakefield/Getty Images)

同樣的模式也出現在野生老鼠和受到捕食者高度威脅的魚類身上。這些神經化學信號與嚙齒類動物的創傷後遺症模型中的信號相似。研究人員長期用嚙齒動物作實驗,以研究認識人類的創傷後壓力綜合症。

儘管越來越多的證據表明,種類廣泛的動物都有經歷過極端壓力的長期影響,但仍有許多心理學家認為創傷後應激障礙是人類獨有的精神問題。南佛羅里達大學(University of South Florida)的神經生物學家大衛·戴蒙德(David Diamond)說,創傷後遺症是根據人類的反應來定義的,「迄今沒有生物學上的測量,即是說無法通過血液測試來判斷一個人是否患有創傷後應激障礙。這是一種心理疾病,所以我稱之為人類精神障礙。而老鼠是無法向人講述它的感受的。」

但現在一些研究人員對這種唯人類有創傷後遺症的觀點不予苟同。亞利桑那州立大學(Arizona State University)的進化人類學家莎拉·馬修(Sarah Mathew)說,「人類和其他哺乳動物有很多共同之處。」這包括了解和應對危險,警惕出現危及生命的情況。

馬修認為創傷後應激障礙有很深的進化根源,一些症狀是由適應危險而引起的,比如精神的高度戒備狀態,這使得包括人類在內的許多物種的個體能夠管理應對危險。

這種進化觀點開始改變人們的想法。讚勒特和克林其夫婦曾組織多場討論恐懼和創傷後應激障礙生態學的會議,與會者有生態學家、精神病學家和心理學家。克林其回憶說,「精神科醫生和心理學家把創傷後應激障礙稱為病態反應,但我們認為這是一種恰當的適應行為,是在特定的環境下表現出這些極端的反應,因為這會增加當事者的存活率。」

對此,戴蒙德最終表示同意。他說,創傷後遺症患者的大腦「不是受損或功能失調的大腦,而是受到過度保護的大腦」。

戴蒙德補充說,「大家說的是一個經過致命襲擊後倖存下來的人。因此,過度警惕、無法入睡、持續不斷的噩夢會讓人重溫經歷的創傷,這只是一部分適應性反應出錯。」

讚勒特說,「通常患上創傷後應激障礙被看成是見不得人的羞恥事,患者會諱疾忌醫,不尋求治療。但要是患者能理解他們的症狀是完全正常的,是進化出來的功能,這可能會減輕一些恥辱感,從而會去尋求治療。」

*本文原刊登於在線學術刊物《Knowable Magazine》,按照知識共享許可協議(Creative Commons licence)重新發表。

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