“如果能量停止流动，就不会再有’你’了。不再有意识，不再有情感，不再有生命。”
这是哥伦比亚大学心理学家和线粒体生物学家马丁·皮卡德的出发点，也是他所谓”线粒体心智理论”的核心主张。这个想法挑战了神经科学的一个基本假设：即意识严格来说是神经回路的属性。皮卡德提出，为身体每个细胞提供能量的微小细胞器,,线粒体,,在塑造认知、情感和活着的体验中扮演着积极且至关重要的角色。
体验的引擎
每一个想法、每一种情绪、每一个有意识的瞬间都依赖于能量。大脑虽然仅占体重的2%，却消耗了全身总能量的大约20%。这些能量来自线粒体,,每个细胞内的”微型变压器”,,它们将氧气和营养物质转化为ATP，这是为神经元一切活动提供动力的分子燃料。
但皮卡德认为，线粒体所做的不仅仅是提供能量。它们是产生精神生活的细胞对话中的积极参与者。线粒体产生神经递质（如谷氨酸和乙酰胆碱）的原材料。它们催化类固醇激素,,皮质醇、雌激素、睾酮,,合成的第一步，这些激素调节情绪、睡眠和压力。它们缓冲钙离子，而钙离子控制肌肉收缩和基因转录。它们产生活性氧物种，激活免疫细胞并传递生长信号。它们检测细胞压力，并在损伤过大时触发程序性细胞死亡。
皮卡德告诉《Quanta Magazine》：”通过线粒体代谢，从食物到氧气的电子流动，是活着体验的最基本层面。”
心智能量系统的地图
2025年，皮卡德在《自然》杂志上合著了一项研究，绘制了人类大脑的线粒体图谱，显示线粒体在不同脑区之间，甚至在同一区域的不同细胞类型之间都存在显著差异。该论文被描述为”朝着理解大脑线粒体如何与认知功能和神经健康相关联迈出的里程碑”。
这项解剖学研究建立在早期发现的基础上。在2015年的一项实验中，具有不同线粒体缺陷的小鼠被施加了固定化压力。结果是：不同的线粒体缺陷对相同的心理压力源产生了不同的分子信号。皮卡德说：”如果你改变线粒体，你就改变了生物体感知或应对精神压力的方式。”
2014年的一项实验表明，即使线粒体的能量转换能力未被触及，改变这些细胞器也会改变宿主细胞的基因表达和生长，支持了线粒体作为基因组与环境之间动态界面的观点。
代谢舱
对线粒体心智理论最直接的检验可能是一项正在进行的代谢舱研究，皮卡德本人担任了第一位参与者。在24小时内，他生活在全球仅有的50个代谢舱之一中,,一个密封的房间，测量燃烧的每一卡路里、呼出的每一口气。每小时抽一次血，定期采集唾液样本，全天记录情绪状态。晚上11点熄灯，不允许小睡。
由研究生埃文·肖尔森公布的初步结果显示，线粒体疾病患者每天多燃烧180卡路里，即使在睡眠中也多消耗15%的能量，却报告了更多的疲劳和压力。他们的生物标志物显示乳酸升高，这是线粒体功能缺陷的标志，与焦虑相关。
当使用同位素标记水在自由生活条件下追踪参与者时，出现了一个引人注目的发现：健康受试者在舱外比在舱内多消耗16%的能量，但线粒体疾病患者仅多消耗5%。这意味着：代谢舱的控制性限制对于线粒体功能障碍患者来说类似于正常的一天。
下一阶段将招募100名参与者，使用可穿戴设备、应用程序和定期唾液样本进行为期六个月的监测。
从怀疑到兴趣
线粒体心智理论仍远未成为主流。”马丁是一位善于思考的人，有时有点天马行空，”西班牙国家心血管研究中心分子生物学家何塞·安东尼奥·恩里克斯说。”他的主张确实需要经过深思熟虑和科学评估。”
但这个想法正在获得关注。华盛顿大学的免疫学家乔恩·布雷斯托夫回忆说，当他刚开始研究线粒体与免疫系统之间的联系时，”七年前人们简直是在嘲笑我。现在人们却在寻求帮助。”
该领域的核心挑战是从相关性走向因果性。证明线粒体功能障碍与情绪障碍、疲劳和脑雾相关是一回事。证明线粒体行为的特定变化导致特定的精神状态则完全是另一回事。皮卡德的代谢舱研究，连同大脑图谱和正在进行的分子研究，正是为了建立这种因果桥梁而设计的。
这意味着什么
如果皮卡德是正确的，其影响将超越神经科学而延伸至医学。抑郁症、焦虑症和慢性疲劳等心理健康状况可以被理解,,并可能被治疗,,作为细胞能量代谢的紊乱，而不仅仅是神经布线的问题。用皮卡德的话说，线粒体是”惰性基因组与动态环境之间的门户”，是物理世界与主观体验相遇的界面。
来源
1. R. Nuwer, “Martin Picard’s Mitochondrial Theory of Mind,” Quanta Magazine, 2026年7月17日。
2. E. Shaulson 等, 代谢舱研究（初步结果，同行评审中），会议报告。
3. M. Picard 等, “Mitochondrial map of the human brain,” Nature (2025).
婷 翻译