撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

我們的免疫系統(tǒng)對感染反應迅速，但我們的身體一旦與病原體發(fā)生接觸，免疫系統(tǒng)可能就來不及做出反應了，從而可能無法阻止嚴重疾病的發(fā)生。

因此，如果我們的身體能夠預知感染發(fā)生的可能性并提前做出相應的反應，顯然將大有益處。

2025 年 7 月 28 日，瑞士洛桑大學的研究人員在 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。

這項研究表明，我們僅僅看到生病的人，大腦就會激活免疫反應，這與身體對實際感染所產(chǎn)生的反應類似。這提示了我們，大腦具有預測正在發(fā)生的事情以及選擇恰當反應的能力。

為了研究人類預測病原體攻擊的能力，研究團隊給健康志愿者配備了谷歌的虛擬現(xiàn)實（VR）設備 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）；另一些則是看起來健康（表現(xiàn)出中性或恐懼的表情）的對照組，通過這種方式，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際的病原體。然后，研究團隊使用心理物理測試、腦電圖（EEG）、功能性磁共振成像（fMRI）、質(zhì)譜分析和流式細胞術來測量志愿者的神經(jīng)和免疫反應。

研究團隊發(fā)現(xiàn)，當一個患有感染疾病的虛擬人物靠近時，與個人空間（即近身空間，肢體范圍內(nèi) 20-100 厘米）相關的腦區(qū)會被激活，接下來，大腦“顯著網(wǎng)絡”——一組參與識別重要事件（包括威脅）并對其作出反應的區(qū)域——出現(xiàn)了活躍的跡象。

這些大腦活動促使一種被稱為固有淋巴細胞（ILC）的免疫防御細胞的頻率和活化狀態(tài)增加，這種細胞是人體抵御病原體入侵的第一道防線的一部分。與對照組相比，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)的免疫活動與接種流感疫苗的志愿者相似，具體而言，無論是虛擬感染還是真實感染，均導致 ILC1 細胞減少，而 ILC2 細胞和 ILC 前體細胞增加，這表明免疫動員處于活躍狀態(tài)。

功能性磁共振成像（fMRI）的結(jié)果將這種預期反應定位在關鍵的大腦“顯著網(wǎng)絡”，包括頂內(nèi)溝、前運動皮層、前扣帶回皮層及內(nèi)側(cè)前額葉皮層。動態(tài)因果模型表明，當志愿者看到患有感染疾病的虛擬人物靠近時，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)可塑性變化通過下丘腦-垂體-腎上腺軸的調(diào)控機制，將大腦的感染預判能力轉(zhuǎn)化為免疫系統(tǒng)的預先激活狀態(tài)。

基于以上發(fā)現(xiàn)，研究團隊得出結(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，當感染威脅突破身體-環(huán)境交互的功能邊界（近身空間）時同樣會觸發(fā)免疫響應。這種預判性神經(jīng)免疫機制具有進化優(yōu)勢，即使在虛擬情境中也能實現(xiàn)對潛在感染的快速響應準備，展現(xiàn)了大腦神經(jīng)系統(tǒng)對環(huán)境威脅的前瞻性預警能力。

也就是說，大腦在感知到（看見）患有傳染病的病人在附近時，就會對這種潛在的感染產(chǎn)生了與直接接觸真正的病原體類似的反應，讓免疫系統(tǒng)期提前做好準備。

研究團隊表示，這一發(fā)現(xiàn)有助于我們改進疫苗——或可利用虛擬現(xiàn)實（VR）增強疫苗所靶向的免疫細胞的激活程度，提高疫苗引發(fā)的免疫反應，從而提升疫苗對病原體的預防效果。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41593-025-02008-y