心跳和其他身体过程在塑造感知和认知方面发挥着令人惊讶的作用。大脑决定了我们是谁和我们在做什么。它主导着我们的感官，又指挥着我们的行动；它既是思想的创造者，又是记忆的守护者。但与此同时，大脑也根植于身体，二者之间的联系是双向的。举例来说，如果某些内部感受器显示身体饥饿，我们就会想要进食；如果感受器感觉到冷，我们就会穿得更暖和。
然而，近几十年来的研究也表明，这些感觉不仅仅是在提醒大脑注意身体当前的关注点和需求。当心脏、肺、内脏和其他器官将信息传递给大脑时，它们会以令人惊讶的方式深刻影响我们对环境的感知，以及与环境的互动。近年来对心脏的研究尤其让科学家认识到，在塑造我们对世界的体验时，人体一些最基本的过程在扮演着非常重要的角色。
19世纪后期，美国心理学家威廉·詹姆斯和丹麦医生卡尔·兰格几乎同时提出，刺激会引发特定的身体反应，而大脑对这些身体变化的感知便是情绪。换句话说，剧烈跳动的心脏或短促的呼吸会产生诸如恐惧或愤怒等情绪，而不是相反。研究者已经发现了许多生理反应导致情绪唤起的例子，但他们希望更深入地研究这种联系。心跳为此提供了完美的方法。
心脏活动可分为两个阶段：收缩期，即心肌收缩并泵出血液；随后是舒张期，即心肌放松并重新注入血液。从20世纪30年代开始，科学家就发现心脏收缩可以缓解疼痛并抑制惊跳反射。进一步的研究发现，在收缩期，压力传感器会将心脏活动的信号发送到大脑的抑制区域。这可能有一定作用，因为尽管大脑必须不断地平衡和整合内部和外部的信号，但按照纽约西奈山伊坎医学院的博士后研究者奥弗·佩尔的说法，“你不可能同时注意到所有事情”。甚至有实验表明，相比心跳周期其他的时间段，人们更有可能忘记在收缩期出现的单词。
“我真的觉得感觉就像跷跷板，”该记忆研究的主要作者说，“当你从体内感受到某种东西时，外部信号的处理就会受到抑制。在心脏跳动的过程中，它就像跷跷板一样往一边倾斜。”今年5月发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究再次证明了心脏的抑制作用。研究人员对参与者的手指进行难以察觉的电刺激，发现他们更有可能在舒张期感觉到这些刺激，而不是在收缩期。此外，对心脏活动有较大神经反应的参与者对刺激不那么敏感。“很吸引人的一点是，即使在这一毫秒的范围内，我们的感知也会发生变化。”
研究小组注意到，在这种情况下，心脏可能会“加载跷跷板”。在收缩期，当心脏将血液推送到身体其他部位时，指尖有可能会感觉到脉搏。对大脑来说，消除这些信号是有利的，因为它们不能提供有关环境的新信息。但在这么做的时候，轻微的触觉可能也会受到抑制。然而，对于恐惧，大脑似乎并不能加以抑制。
2014年，加芬克尔和同事们发现，在收缩期，恐惧和威胁性刺激的反应并没有被抑制。尽管心脏收缩激活了大脑的抑制区域，但同时也激活了杏仁核，这是一个与恐惧经历有关的区域。研究人员发现，在收缩期，人们对恐惧面孔的感知往往更加强烈。但是对于呈现中性情绪的面孔，情况却非如此。研究的参与者报告称，这些情绪在收缩期并不那么强烈；对这些情绪的反应过程似乎和平常一样受到了抑制。“恐惧最令人震惊的一点是，它会突破（抑制），”“它不受心脏抑制效应的影响。”
这一现象很可能是对恐惧引起的大量心脏收缩的适应性反应。“如果你的心跳非常强烈和快速，而且你处于恐惧状态，你就不希望对疼痛敏感。你希望能够从树枝和碎玻璃上跑过去，以躲避威胁，”“但你还是要对环境中的威胁保持高度警惕。恐惧可以帮助你生存下去。”
加芬克尔最近发现，心脏这种与恐惧的联系甚至比原先预计的更加紧密。正如在一篇预印本论文（目前正在接受期刊评审）中描述的那样，她的团队对研究对象进行了条件反射实验，使他们将一些形状与轻微的电击联系起来，然后在收缩期和舒张期让他们观看这些形状，以及更中性的形状。
研究人员的预期是，人们总是会对与电击有关的形状表现出更多的恐惧。但结果并非如此，参与者对收缩期出现的所有形状的反应都更加恐惧。“这影响了他们最初对电击或不电击相关形状的认识，”“心脏跳动时所呈现出来的东西中，有一些固有的、更可怕的东西。这种效应太强烈了。这种如此强烈的效果，真的让我大吃一惊。”这项研究的另一位作者雨果·克里奇利说：“心跳信号被证明具有内在的‘威胁价值’，可以减缓对威胁的忘却。”
在恐惧以外，对其他反应的适应性可能也建立在心跳和抑制的结合上。在今年3月发表于《认知》杂志上的一篇论文中，研究人员发现，眼球运动在收缩期更频繁，而在舒张期，我们会更倾向于盯着某个目标。在眼球的快速运动过程中，大脑会暂时蒙蔽我们，使我们看不到周围的环境在跳跃。我们对视觉环境的感知似乎也存在某种时间性，以配合心脏平静的时刻。
克里奇利、加芬克尔等人还发现，收缩期更有可能增强焦虑患者的恐惧反应。现在，研究人员希望他们的工作可以指导某些恐惧症和创伤后应激障碍的治疗。克里奇利表示，如果通过在心脏周期的不同阶段呈现这些刺激，“能够改变威胁性刺激的程度，那你就能让人们以某种形式摆脱焦虑状态”。
其他科学家也在研究信息采样、感觉处理以及行为变化如何与呼吸和消化等其他生理节奏相适应。加芬克尔表示，这项研究中很明显的一点是，“世界并不是一成不变。我们对这个世界的感知基于我们自己的身体。”
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