我們的免疫系統(tǒng)對(duì)感染反應(yīng)迅速，但我們的身體一旦與病原體發(fā)生接觸，免疫系統(tǒng)可能就來(lái)不及做出反應(yīng)了，從而可能無(wú)法阻止嚴(yán)重疾病的發(fā)生。
因此，如果我們的身體能夠預(yù)知感染發(fā)生的可能性并提前做出相應(yīng)的反應(yīng)，顯然將大有益處。
2025 年 7 月 28 日，瑞士洛桑大學(xué)的研究人員在 Nature 子刊 Nature Neuroscience 上發(fā)表了題為：Neural anticipation of virtual infection triggers an immune response 的研究論文。
這項(xiàng)研究表明，我們僅僅看到生病的人，大腦就會(huì)激活免疫反應(yīng)，這與身體對(duì)實(shí)際感染所產(chǎn)生的反應(yīng)類(lèi)似。這提示了我們，大腦具有預(yù)測(cè)正在發(fā)生的事情以及選擇恰當(dāng)反應(yīng)的能力。
為了研究人類(lèi)預(yù)測(cè)病原體攻擊的能力，研究團(tuán)隊(duì)給健康志愿者配備了谷歌的虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）設(shè)備 Oculus Rift，并向他們展示了逐漸靠近但從未真正"接觸"的虛擬人物，其中一些虛擬人物表現(xiàn)出患有感染疾病的跡象（皮疹或咳嗽）；另一些則是看起來(lái)健康（表現(xiàn)出中性或恐懼的表情）的對(duì)照組，通過(guò)這種方式，讓這些志愿者不直接接觸病原體。
另一組志愿者則沒(méi)有看到這些虛擬人物，而是直接接種了流感疫苗，這代表他們直接接觸到了實(shí)際的病原體。然后，研究團(tuán)隊(duì)使用心理物理測(cè)試、腦電圖（EEG）、功能性磁共振成像（fMRI）、質(zhì)譜分析和流式細(xì)胞術(shù)來(lái)測(cè)量志愿者的神經(jīng)和免疫反應(yīng)。
研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)一個(gè)患有感染疾病的虛擬人物靠近時(shí)，與個(gè)人空間（即近身空間，肢體范圍內(nèi) 20-100 厘米）相關(guān)的腦區(qū)會(huì)被激活，接下來(lái)，大腦"顯著網(wǎng)絡(luò)"--一組參與識(shí)別重要事件（包括威脅）并對(duì)其作出反應(yīng)的區(qū)域--出現(xiàn)了活躍的跡象。
這些大腦活動(dòng)促使一種被稱(chēng)為固有淋巴細(xì)胞（ILC）的免疫防御細(xì)胞的頻率和活化狀態(tài)增加，這種細(xì)胞是人體抵御病原體入侵的第一道防線的一部分。與對(duì)照組相比，患有感染疾病的虛擬人物靠近的志愿者體內(nèi)這些固有淋巴細(xì)胞的頻率和活化更高，而且，這些患有感染疾病的虛擬人物靠近的志愿者體內(nèi)的免疫活動(dòng)與接種流感疫苗的志愿者相似，具體而言，無(wú)論是虛擬感染還是真實(shí)感染，均導(dǎo)致 ILC1 細(xì)胞減少，而 ILC2 細(xì)胞和 ILC 前體細(xì)胞增加，這表明免疫動(dòng)員處于活躍狀態(tài)。
功能性磁共振成像（fMRI）的結(jié)果將這種預(yù)期反應(yīng)定位在關(guān)鍵的大腦"顯著網(wǎng)絡(luò)"，包括頂內(nèi)溝、前運(yùn)動(dòng)皮層、前扣帶回皮層及內(nèi)側(cè)前額葉皮層。動(dòng)態(tài)因果模型表明，當(dāng)志愿者看到患有感染疾病的虛擬人物靠近時(shí)，這些區(qū)域與下丘腦之間的連接發(fā)生了改變，這種神經(jīng)可塑性變化通過(guò)下丘腦-垂體-腎上腺軸的調(diào)控機(jī)制，將大腦的感染預(yù)判能力轉(zhuǎn)化為免疫系統(tǒng)的預(yù)先激活狀態(tài)。
基于以上發(fā)現(xiàn)，研究團(tuán)隊(duì)得出結(jié)論，人體免疫系統(tǒng)的激活不僅發(fā)生在病原體的物理接觸后，當(dāng)感染威脅突破身體-環(huán)境交互的功能邊界（近身空間）時(shí)同樣會(huì)觸發(fā)免疫響應(yīng)。這種預(yù)判性神經(jīng)免疫機(jī)制具有進(jìn)化優(yōu)勢(shì)，即使在虛擬情境中也能實(shí)現(xiàn)對(duì)潛在感染的快速響應(yīng)準(zhǔn)備，展現(xiàn)了大腦神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境威脅的前瞻性預(yù)警能力。
也就是說(shuō)，大腦在感知到（看見(jiàn)）患有傳染病的病人在附近時(shí)，就會(huì)對(duì)這種潛在的感染產(chǎn)生了與直接接觸真正的病原體類(lèi)似的反應(yīng)，讓免疫系統(tǒng)期提前做好準(zhǔn)備。
研究團(tuán)隊(duì)表示，這一發(fā)現(xiàn)有助于我們改進(jìn)疫苗--或可利用虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）增強(qiáng)疫苗所靶向的免疫細(xì)胞的激活程度，提高疫苗引發(fā)的免疫反應(yīng)，從而提升疫苗對(duì)病原體的預(yù)防效果。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41593-025-02008-y
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