恐惧、焦虑等情绪会加快心跳，那么反过来如果加速心跳是否会引起焦虑或者恐惧呢？我们都清楚情绪和身体感觉之间存在联系：当听到可怕的声音时，手臂上的汗毛会竖起来；当听到坏消息时，内脏会有一种下沉的感觉。但是，是情绪操纵身体，还是身体操纵情绪？这个问题一直困扰着研究人员。 2023年3月1日，来自斯坦福大学生物工程学系的“光遗传之父”Karl Deisseroth率领团队在Nature杂志发表了文章Cardiogenic control of affective behavioural state ，表明人工诱发的心跳过速可以加重焦虑，但仅限于危险的情况下，表明中枢和外周可能共同参与情绪的发生，而后岛叶皮层是这种心源性控制的关键脑区。 作者首先构建了搭载小鼠心肌肌钙蛋白T启动子与光敏蛋白ChRmine的AAV9血清型（具有心脏组织趋向性）病毒，以实现ChRmine的心肌细胞特异性表达。这样一来，给予红光即可引起小鼠心跳加速，心脏收缩高达每分钟900次，而小鼠正常的窦性心律仅为每分钟600次。为了在控制时不影响小鼠的自由活动，作者还专门设计了可以发出红光的背心，将微型LED安装于可穿戴背心，通过远程控制发出光脉冲即可导致小鼠心跳加速。和对照组相比，给光组小鼠在高架十字测试中的开臂停留时间和旷场测试中的中心停留时间都明显减少，表明其焦虑水平上升。另外，操作性任务如Vogel饮水冲突实验测试的结果也显示了类似的结果。测试期间，当小鼠通过按压杠杆试图获取水时会受到电击的惩罚，因此小鼠按压杠杆的次数会减少，而给光组小鼠的整体按压率显著低于对照组。但在其他无害环境下，即使提高心率也不产生影响，说明大脑和心脏共同控制焦虑的产生。 接下来，作者试图找到受心跳加速影响的脑区，全脑筛查显示岛叶、前额叶皮层、脑干等结构显著激活。在体电生理及Neuropixels 2.0探针等方法同样发现了由心跳诱发的后岛叶皮层活动增加。岛叶是一个与情绪、内感受相关的脑区。为了验证其功能，作者又利用光遗传手段通过给予蓝光特异性抑制了后岛叶皮层的活动，发现在饮水冲突测试、旷场及高架十字测试中，心跳加速引起的小鼠焦虑水平的升高都被有效地抑制了，说明岛叶可能整合了来自心脏以及环境的信号，并将其传递至与高级认知功能相关的脑区。 综上所述，该研究证明了心脏对于焦虑情绪存在控制，中枢和外周可能共同参与了情绪的产生。未来可以利用光遗传学继续探索其他器官及系统，包括肠道、皮肤甚至是面部肌肉对于情绪的影响。