尽管恐惧和焦虑在概念上不相同，但它们在大脑解剖结构中位于相同的位置。经过20多年的研究，我们已经可以描绘出它们潜在的神经回路，几乎细化到了单个神经元。
(如上图)焦虑涉及的主要脑区是杏仁核。杏仁核形状类似杏仁，位于大脑的底部，在颞叶中。
为了更好地了解杏仁核位于什么地方，你可以想象一支箭直穿过你的眼睛，另一支箭穿过你的耳朵：它们的交叉点就是杏仁核的位置。杏仁核处于情绪生活的核心，尤其是恐惧反应的核心。如果没有杏仁核，我们可能无所畏惧。杏仁核功能的损伤会使我们无法感知到情绪。双侧杏仁核受损的患者分辨不出别人脸上的恐惧表情(20)。尽管杏仁核很小，大约只有大拇指的指甲那么大，但它具有复杂的结构，包含不同的部分，每个部分都具有不同的功能。你可以先记住杏仁核有一个被称为中央杏仁核（CeA）的核心，还有比较靠外的部分，被称为基底外侧复合体。
来自外部的条件刺激，比如恐惧条件作用范式里的“嗡嗡”声，首先会到达丘脑，它是外部世界与我们对外部世界的感知之间的整合中心。刺激从丘脑来到听觉和视觉皮层，在那里被加工。不过信号也可以走一条捷径，直接来到情绪中枢。丘脑与杏仁核之间存在直接的联系，具体来说就是基底外侧复合体。它位于杏仁核中，关于“嗡嗡”声或其他任何情绪触发器的记忆都被储存在这里。危险信号从杏仁核继续传递到脑干，脑干能够激活你的焦虑反应。
揭示像焦虑这种复杂的情绪背后的大脑机制是一件令人着迷的事。我们可以从神经化学层面或不同脑区的神经放电角度来描述焦虑，这是富有灵感、专注投入的实验获得的成果，也是向着开发出对抗焦虑的诊断和治疗工具迈出的一步。
然而，很多动物实验只是分析了焦虑的一般构成，而渗透到人类生活深层的鲜活的焦虑体验依然未得到探索。
老鼠僵住不动的反应与人类被吓瘫了的反应很相似，但那种痛苦和无力感，可怕的无助感，认为未来不确定、无法预测的感觉很难从分子角度去理解，也很难在实验室里复制出来，更不用说理解和复制老鼠的恐惧和焦虑了。归根结底，焦虑是一种心照不宣的意识，意识到出事了、我们的价值观和抱负变得模糊了，或者我们正受到威胁。
科学研究与个人感受之间的对比是情绪研究的核心。科学从外部描绘了情绪的脚手架，它源自普遍的、可测量的、可复制的事实，而我们直接的情绪体验更像是在建筑物里的生活，它位于脚手架的后面，是意识的成果，或者被称为现象学，科学无法对它进行彻底的研究。
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