极度的与世隔绝会对人的思维产生奇怪的影响。1964年末，乔西·劳雷斯和安托万·塞尼在法国阿尔卑斯山脉的两个洞穴中失踪，这是一项实验的一部分，目的是研究孤独对他们的身心会产生什么影响。当Senni在被隔离了126天之后出现时(当时这是一个记录)，他以为仅仅过了几个月。1972年，监督这对实验的法国洞穴探险者米歇尔·西弗尔(Michel Siffre)走得更远，他在德克萨斯州德尔里约热内卢附近的一个洞穴里呆了六个月。“身体上不累，但精神上简直是地狱，”四十年后，他告诉记者。
在实验室中制造隔离的尝试更令人不安。20世纪50年代，加拿大心理学家唐纳德·赫布(Donald Hebb)每天给麦吉尔大学(McGill University)的研究生20美元，让他们住在狭小的房间里。志愿者的手被放入纸板管中，耳朵被厚厚的u型枕头盖住，以屏蔽任何声音，眼睛上还戴着不透明的护目镜。很快，他们的心理认知能力恶化，经历极度不安和生动的幻觉。一名学生说，他感觉自己的身体同时出现在两个地方，他无法确定哪一个才是真正的自己。
人类很少经历如此极端的社会孤立，但研究表明，即使在正常生活中，孤独感的增加也会对身心健康产生负面影响。一篇关于孤独科学的综述发现，与社会关系较弱的人相比，拥有较强社会关系的人在一段时间内的生存可能性增加了50%。其他研究将孤独与心血管疾病、炎症和抑郁联系起来。
自20世纪80年代以来，我们就知道社会越孤立的人健康状况越差，但我们仍然不知道孤独与我们的健康如此密切相关。是孤独的人更容易有患上某些疾病的其他风险因素，还是孤独本身就改变了我们大脑的结构，慢慢地侵蚀着我们的健康?对于研究孤独的人来说，这种流行病提供了一个前所未有的自然实验，表明社会隔离可能会对我们的大脑产生影响。随着世界各地数以百万计的人经历了数月的社会接触减少，一项新的关于孤独的神经科学开始研究为什么社会关系对我们的健康如此重要。
尽管孤独和健康状况不佳之间的联系已经得到了公认，但科学家直到最近才得以初步了解社会隔离在我们大脑中的样子。这一发现始于一次失败的实验。作为伦敦帝国理工学院博士学位的一部分，吉莉安•马修斯试图找出药物成瘾是如何影响大脑中缝背核(DRN)中特定神经元之间的连接的。马修斯将她研究的老鼠分成两组——一组注射可卡因，另一组注射盐水——但不管她怎么尝试，她都发现两组老鼠的DRN神经元连接越来越强。
马修斯意识到，这些新的神经连接与药物没有什么关系。实验开始前，两组小鼠均被隔离24小时。马修斯看到的是社会隔离对她正在研究的大脑的影响。这个偶然的发现开启了一种思考孤独的新方式——如果我们能在老鼠的大脑中看到社会隔离的痕迹，这意味着孤独不仅描述了外部世界的一种状态，它也可以指向内在的某些东西。
马修斯的领悟使她的事业转向了一个新的方向。2013年，她放弃了对药物成瘾的研究，来到麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)，加入了泰凯(Kay Tye)的实验室。方面是一个神经学家关注理解情绪的神经基础,而她也是optogenetics-a技术的先驱之一,使用基因工程蛋白质插入大脑细胞使研究人员能够打开和关闭神经元闪亮的光通过光纤电缆到活体动物的大脑。这种方法可以让科学家实时激活大脑的某些区域，并观察动物的反应。马修斯说:“在我加入实验室的那一刻，光遗传学真的是爆炸式增长，它为你可以做的研究打开了如此多的潜力。”
有了这项新技术，马修斯和泰伊想弄清楚DRN神经元是如何在社会隔离期间影响老鼠的。当研究人员刺激这些神经元时，这些动物更有可能寻找其他老鼠。当它们抑制相同的神经元时，即使是孤立的动物也失去了社会互动的欲望。这就好像马修斯和泰伊找到了控制动物社交欲望的神经开关——当它们被孤立时，神经开关会开启，当它们的社交欲望得到满足时，神经开关又会关闭。
他们的发现可能会从根本上改变我们对孤独的理解。马修斯说:“这个想法表明，有一些机制可以帮助我们保持社会联系，就像有一些机制可以确保我们保持食物或水的摄入一样。”这表明社会接触不仅仅是一件好事——它是我们大脑与生俱来的基本需求。这已经在对蜜蜂、蚂蚁、老鼠和大鼠的研究中得到证实。马修斯说:“如果没有全面的社会接触，许多物种的生存几率会降低。”
2020年，另一位麻省理工学院的神经科学家发表了一篇论文，提出人类大脑对社会隔离的反应方式与马修斯的老鼠相似。Livia Tomova招募了40名志愿者，要求他们交出自己的智能手机、平板电脑和笔记本电脑，并在一个房间里独处10小时。志愿者们可以用字谜书和写作材料来打发时间，但不允许他们接触任何可能含有社会接触暗示的小说，这可能会减少他们的孤独感。如果志愿者需要使用洗手间，他们必须戴上耳塞，以防止他们在路上听到任何谈话。现在在剑桥大学工作的托莫娃说:“我们试图创造一种人们真的没有任何输入的场景。”
光遗传学对人类的影响太大，所以Tomova对志愿者的大脑进行了fMRI扫描。当这些被隔离的志愿者看到社交暗示的照片时，他们大脑中与渴望有关的区域被激活，就像饥饿的人看到食物图片时大脑被激活一样。托莫娃关注的大脑区域富含多巴胺神经元，这些神经元驱动着我们对周围世界的动机和期望。当我们的大脑期待一项有益的活动时——比如吃东西或社交——这些神经元就会在期待中激活。但如果我们没有这些互动，我们的大脑就会体验到一种消极的、渴望般的感觉。
托莫娃说，这或许可以解释长期隔离的负面后果。她说:“如果你处于一种长期的压力状态，同样的适应在一开始是健康和必要的，实际上会变成有害的，因为它们不是设计成长期的状态。”“这种渴望的目的应该是寻找他人，恢复社会联系。”
这些发现为理解社会隔离及其对健康的影响提出了各种问题。经历过短期隔离的人和长期隔离的人在神经系统上有区别吗?什么样的社会互动能满足我们的社会渴望?视频通话就能满足我们的社交需求吗?还是有些人需要面对面的交流才能真正感到满足?
尽管几十年来我们都知道社会隔离和健康之间的联系，但我们对这些问题都没有满意的答案。美国杨伯翰大学(Brigham Young University)的心理学教授朱莉安•霍尔特-伦斯塔德(Julianne Holt-Lunstad)说:“这方面的证据由来已久，但不幸的是，它一直没有得到充分认识。”她是两项关于社会隔离和健康的重要研究的作者。她说:“我们有大量的数据有力地表明，孤立和孤独都会增加我们过早死亡的风险——相反，与社会联系是保护性的，可以降低我们的风险。”
霍尔特-伦斯塔德认为，这场大流行可能是我们理解孤独的一个转折点。她说:“我真的希望这是一个巨大的警钟，你知道，一个反思的点，让我们从中学习。”2018年，英国政府推出了首个孤独策略，英国国家医疗服务体系(NHS)已经开始引导人们参加社交俱乐部和其他活动，以减少孤独。Holt-Lunstad说:“这是一个公共卫生问题，应该得到优先考虑。”“随着政策的实施，应该对这些政策进行评估，并在必要时进行修订。”
解决孤独的问题——理解什么对你有帮助，什么对你没有帮助——意味着要处理人们所经历的不同类型的孤独。伦敦大学学院(University College London)心理学和流行病学教授安德鲁·斯特普托(Andrew Steptoe)说，我们不太清楚当人们从孤独状态转变为社会关系状态时会发生什么。他一直在研究那些从独自生活到和别人一起生活的人的健康状况，但很难确定哪些影响是由于社会隔离的变化，哪些是由其他因素造成的。
“试图研究人类的孤立或孤独并不那么简单。对人类而言，孤独与你周围有多少人并不一定相关，”托莫娃说。她特别感兴趣的是，这一流行病可能对仍在发展认知和社会技能的年轻人产生的影响。她说:“我认为，我们将看到它们的社会行为如何发展或类似的事情上可能存在的一些差异。”但就像在不确定的孤独研究世界中总是出现的情况一样，事实可能正好相反。“也可能是大多数人都很好，因为也许社交媒体确实很好地满足了我们的社交需求。”
