看到身边有人咳嗽、打喷嚏,你的大脑不仅会让你心生警觉——它还会直接调动免疫系统的第一道防线。 瑞士洛桑大学医院Andrea Serino团队在《自然·神经科学》发表的研究,通过虚拟现实(VR)技术向健康志愿者展示带有生病迹象(皮疹、咳嗽)的虚拟人像,同时进行脑功能成像与血液检测。结果发现:当生病虚拟人接近时,参与者脑内“个人空间”相关区域与突显网络先后激活,随后外周血中先天淋巴样细胞(ILC)——一种快速响应的前线免疫细胞——的频率显著升高,其增幅与接受流感疫苗的真实免疫应答相当。而对照组(健康虚拟人接近)未出现同样变化。这一“视觉-免疫”轴揭示了大脑能够基于感官线索预判感染风险,提前部署免疫防御,为理解心身连接、优化疫苗效力提供了新视角。
研究背景:大脑能否“预判”感染?
免疫系统通常在病原体入侵后才启动反应,但这一过程有时来不及阻止严重疾病。理论上,如果身体能提前感知“感染风险”(例如看到同伴有病征),提前调动免疫,将具有生存优势。本研究首次在人类中测试这一假设。
方法:VR模拟生病个体
参与者佩戴Oculus Rift VR头显,观察虚拟人像逐步靠近(但不接触)。两类虚拟人:
- “生病”虚拟人:皮肤出现红疹、发出咳嗽声,表现出明显的患病体征;
- “健康”虚拟人:外观正常、无咳嗽。
另一组对照组参与者未观看虚拟人,而是接受流感疫苗(真实病原体暴露),作为免疫应答的阳性参照。
脑活动:个人空间与突显网络
fMRI显示:
- 当生病虚拟人接近时,与个人空间相关的脑区(如顶叶皮层)首先被激活——大脑将带病个体标记为“需要保持距离”;
- 随后突显网络(包括前岛叶、前扣带回)激活,该网络负责识别重要事件(尤其是威胁)并协调行为与生理反应。
免疫响应:先天淋巴样细胞(ILC)增加
血液分析发现:
- 观看生病虚拟人的参与者,外周血中先天淋巴样细胞(ILC)的频率显著升高;
- ILC是固有免疫系统的组成部分,在病原体入侵数小时内即可响应(而适应性免疫需数天),主要分布于粘膜屏障(肺、肠道),但可在血液中检测到其迁移变化;
- 这一增幅与接受流感疫苗的对照组相当——说明“看到生病个体”触发的免疫动员强度与真实疫苗暴露相似。
机制解释:免疫系统与大脑的“双向对话”
哈佛大学免疫学家Isaac Chiu评论道,这一研究展示了两大复杂系统——神经系统与免疫系统——之间的“美丽协作”。两者均与环境交互,共同防御病原体威胁。大脑通过感觉输入(视觉、听觉)提前识别风险,通过神经-内分泌-免疫网络(如交感神经支配淋巴器官)调动ILC等前线部队,实现“预适应”免疫。
临床与公共卫生意义
- 疫苗增效:研究者提出,在疫苗接种前让受试者暴露于VR生病环境,可能通过激活这一“预期性免疫”通路,增强疫苗应答(即作为“心理佐剂”);
- 疾病传播行为:大脑对病征的自动厌恶反应(保持距离)可能具有演化保护意义,但在医疗环境中可能影响医护人员对传染病患者的无意识行为;
- 心身医学:为“心理状态影响免疫功能”提供了具体的神经回路与细胞靶点。
未来方向
- 探索ILC的激活是由交感神经直接调控,还是通过皮质醇等激素介导;
- 测试VR暴露能否作为疫苗佐剂,在临床试验中提高抗体滴度;
- 研究此通路在免疫缺陷或自身免疫病患者中是否异常(过度或不足)。
参考信息
Reference: “A visuo-immune axis underlies threat anticipation and immune mobilization” by Andrea Serino et al., Nature Neuroscience.
DOI: 10.1038/s41593-025-01953-2