你的大脑并非以稳定、连续的方式处理世界。每当你的心脏收缩,,大约每秒一次,,它会通过迷走神经和脑干向皮层发送一波传入信号，与处理你所见、所听、所感的相同有限神经资源展开竞争。由慕尼黑LMU大学的Qiaoyue Ren、Simone Schütz-Bosbach及其同事发表在《NeuroImage》上的一项新研究提供了迄今最清晰的证据，表明这种竞争是可测量的、系统性的，并且基本上不为当前的神经科学方法所见。
这一发现挑战了认知神经科学的一个基本假设：大脑对外部刺激的反应可以独立于其内部生理状态进行测量。
实验：用频率标记视觉
Ren及其同事使用了一种称为稳态视觉诱发电位（SSVEP）的技术,,以特定频率闪烁的视觉刺激，在视觉皮层中产生可测量的神经振荡。32名参与者观察了两组移动的点，一组以7.5Hz闪烁，另一组以10Hz闪烁。这些点重叠在一起，但不同的频率使研究人员能够独立追踪每组点的神经反应。
关键的操控是时机。一组点在心脏收缩期,,ECG R波后290毫秒，心室收缩，主动脉弓和颈动脉窦中的压力感受器最强烈地激活时,,改变方向。另一组点在心跳之间（舒张期）改变方向，此时心脏信号最弱。对照组的方向变化发生在随机时间，与心动周期无关。参与者的任务,,检测短暂的颜色变化,,与心跳时机无关。
结果令人震惊。与未耦合的对照组相比，与收缩期重合的刺激的SSVEP振幅显著降低，而与舒张期重合的刺激的振幅显著升高。心跳与视觉输入竞争,,当心脏信号最强时，视觉失败了。
长期效应强化了这一模式。当视觉刺激在试验中反复与收缩期耦合时，参与者显示出更大的心跳诱发电位（HEP）,,大脑跟踪自身心脏的EEG特征,,以及相应较小的N2成分（对颜色变化的视觉诱发电位）。HEP的增加直接预测了N2的减少：更多的内感受处理意味着更少的外感受处理。
压力感受器假说
这一结果符合可追溯到1970年代的理论框架，当时John和Beatrice Lacey提出了压力感受器假说。压力感受器,,主动脉弓和颈动脉窦中感受拉伸的神经元,,对心脏收缩期的血压激增做出反应。它们的上行信号穿过脑干的孤束核（NTS），然后到达丘脑，再进一步到达岛叶和额叶皮层区域。这一通路在收缩期广泛抑制皮层感觉运动活动，很可能是作为优先监测内部状态而非外部输入的稳态机制的一部分。
Ren及其同事将他们的发现解释为支持”权衡框架”,,由心动周期介导的内感受（感知身体内部）和外感受（感知外部世界）之间的自发性注意转换。心跳不仅仅是伴随知觉；它在一拍一拍地调节着知觉。
fMRI问题
其影响超越了EEG。功能性MRI（fMRI）是人类认知神经科学的主力，测量的是BOLD（血氧水平依赖）信号，它对血流极度敏感。Kandimalla等人在《NeuroImage》（2025，DOI: 10.1016/j.neuroimage.2024.121000）上发表的综述记录了这个问题：心脏相关的信号在空间上是有组织的且广泛分布，与真实的神经网络重叠,,特别是许多fMRI研究关注的静息态网络。标准的校正方法，如RETROICOR和全局信号回归，无法完全解释这些信号，因为心脏的贡献是结构化的，而非随机的。
结果是一个系统性的混杂因素：组间或条件间的功能连接差异可能反映了真实的神经差异、心脏功能差异，或两者兼有。正如东北大学的神经科学家Lisa Feldman Barrett在随附的Science AAAS文章中所引用的：”心脏功能对任何任务都绝非无关紧要。”
呼吁方法论改革
这一发现为神经科学内部一个日益壮大的运动增添了紧迫感：将生理信号视为数据的组成部分，而非需要滤除的噪声。Steinfath等人发表在《Psychophysiology》（2026，DOI: 10.1111/psyp.70297）上的系统综述检查了132项心跳诱发电位研究，发现方法差异如此之大,,且很少被完整报告,,以至于结果无法在不同实验室之间可靠地比较或重现。只有不到33%的研究具有足够的统计效力。作者们发布了一份报告核查清单和一个最佳实践数据库，以标准化该领域。
就fMRI而言，要点是研究人员应在所有扫描中常规记录ECG和呼吸，在心动周期中随机化刺激时机，并明确报告心跳相关信号在分析中是如何处理的。
对知觉和意识的意义
心跳在塑造知觉中的作用可能超越简单的抑制。Catherine Tallon-Baudry及其同事（Azzalini等人，《Trends in Cognitive Sciences》，2019）的研究认为，对心跳的神经反应可能参与产生作为具身主体的自我感,,构成意识体验特征的持续性第一人称视角。心跳提供了一个节律性参考框架，锚定了大脑的自发动态。如果大脑对世界的反应取决于你在心动周期中所处的位置，那么意识本身可能至少部分是心脏与大脑之间的对话。
在临床上，这些发现与焦虑、抑郁和PTSD相关,,在这些情况下，大脑对身体的调节出现紊乱，内感受处理已知会发生改变。伦敦大学学院的Sarah Garfinkel已经表明，训练人们更好地感知他们的心脏信号可以改善这些情况下的情绪调节。理解心跳-知觉权衡的精确神经机制可以为针对性干预提供信息。
来源：
Ren Q, Marshall AC, Liu J, Schütz-Bosbach S. “Listen to your heart: Trade-off between cardiac interoceptive processing and visual exteroceptive processing.” NeuroImage, Vol. 299, 120808 (2024). DOI: 10.1016/j.neuroimage.2024.120808
Steinfath M, et al. “Heartbeat-Evoked Responses in M/EEG: A Systematic Review of Methods with Suggestions for Analysis and Reporting.” Psychophysiology, Vol. 63, No. 4, e70297 (2026). DOI: 10.1111/psyp.70297
Kandimalla A, et al. “Cardiorespiratory dynamics in the brain: Review on the significance of cardiovascular and respiratory correlates in functional MRI signal.” NeuroImage, Vol. 306, 121000 (2025). DOI: 10.1016/j.neuroimage.2024.121000
[Science AAAS] Williams C. “Your heartbeat quietly shapes how your brain processes information.” Science, June 2026. https://www.science.org/content/article/your-heartbeat-quietly-shapes-how-your-brain-processes-information
婷 翻译