今天自然发文报道了研究大脑和免疫系统关系的一系列成果。这些成果跨度二十载，慢慢的证实了大脑在调节免疫系统中的可能性。虽然大部分是小鼠实验，其中一个实验证明通过刺激大脑可以显著减小小鼠中的肿瘤。但也有一个2016年的临床实验显示刺激某些大脑区域可以可抑制类风湿性关节炎的细胞因子产生并减轻病人的疾病严重程度。更为有趣的是，有些实验还显示直接刺激大脑可以让人产生生病时的症状，比如感染病原体时引起的发烧和食欲不振。所以，如果换上疾病保持一个良好的心态是很重要的，这些研究也为这个理论提供了数据支持，假想未来有一天能开发出一种通过调节器通过刺激人体大脑来操控我们的免疫系统，从而战胜疾病！

原文链接：doi: https://doi.org/10.1038/d41586-023-00509-z

下面是AI翻译的原文

你的大脑可能在控制你生病的程度--以及你如何康复 - 科学家们正在破译大脑如何编排免疫反应，希望能找到一系列疾病的治疗方法。

世界各地数以百计的科学家正在寻找治疗心脏病发作的方法。但很少有人从海德瓦-海金那里开始：在大脑中。

海金是位于海法的以色列理工学院的博士生，她想知道刺激大脑中涉及积极情绪和动机的区域是否能影响心脏的愈合。

去年年底，在一间没有窗户的小型显微镜室里，她从一个薄薄的黑盒子里拿出幻灯片，一张一张地看。上面是经历过心脏病发作的小鼠的心脏切片，不比南瓜子大。在显微镜下，一些样本被梗塞后留下的疤痕清楚地破坏了。其他样本则显示，在健康的、被红色染色的细胞条纹中，仅有斑点状的损伤。

海金解释说，心脏外观的差异源自于大脑。看起来更健康的样本来自于接受过刺激参与积极情绪和动机的大脑区域的小鼠。那些标有疤痕的样本则来自未受刺激的小鼠。

"海金说："一开始我们确信这好得不像真的。她补充说，只有在重复了几次实验之后，她才能够接受她所看到的效果是真实的。

海金和她在以色列理工学院的导师--神经免疫学家阿斯亚-罗尔斯(Asya Rolls)和心脏病专家利奥-盖普斯坦(Lior Gepstein)--正试图弄清楚这到底是如何发生的。根据他们迄今为止尚未发表的实验，激活这个大脑奖励中心--称为腹侧被盖区（VTA）--似乎可以触发有助于减少疤痕组织的免疫变化。

这项研究的根源在于几十年来的研究指出了一个人的心理状态对其心脏健康的贡献1。在一种被称为 "心碎综合征 "的著名疾病中，一个极度紧张的事件可以产生心脏病发作的症状--而且在极少数情况下，可以是致命的。相反，研究表明，积极的心态可以使心血管疾病患者获得更好的结果。但这些联系背后的机制仍然难以捉摸。

罗尔斯已经习惯了在她的实验室里被结果所惊奇，那里的主要焦点是大脑如何指导免疫反应，以及这种联系如何影响健康和疾病。尽管罗尔斯在讨论她的小组正在进行的折衷性研究时几乎无法抑制她的兴奋，但她也很谨慎。由于她的团队的发现常常是出乎意料的，她从来不让自己相信一个实验的结果，直到它们被重复多次--海金和她的小组的其他人也采取了这一政策。"罗尔斯说："对于这种东西，你需要不断地说服自己。

对于罗尔斯来说，这项工作的意义是广泛的。她想为许多临床医生和研究人员都知道的一个现象提供解释：心理状态可以对我们生病的程度产生深远的影响--以及我们恢复的程度。在罗尔斯看来，弄清这种情况是如何发生的，可以使医生利用精神对身体的力量。她说，了解这一点可以帮助提高安慰剂效应，消灭癌症，增强对疫苗接种的反应，甚至重新评估几个世纪以来被认为是由心理因素驱动的疾病。"我认为我们已经准备好说，心身[疾病]可以得到不同的治疗。"

她是越来越多的科学家中的一员，他们正在绘制大脑对身体免疫反应的控制图。在神经系统和免疫系统之间有多条沟通线路--从诸如皮肤等器官中的小型局部回路，到从大脑开始的较长距离的路线--在从自身免疫到癌症等广泛的疾病中发挥作用。纽约市西奈山伊坎医学院的免疫学家Filip Swirski说，这一领域 "在过去几年里确实爆发了"。

该系统的某些部分--如迷走神经，一条连接身体和大脑的巨大的神经纤维公路--已经激发了对几种自身免疫性疾病的治疗，目前正在进行临床试验。其他研究，调查如何招募大脑本身--一些人认为这可以提供强大的治疗方法--仍然是新生事物。罗尔斯就刚刚开始研究她的团队在小鼠身上发现的途径是否也存在于人类身上。她还成立了一家新公司，试图根据她的发现开发治疗方法。

尽管这些进展对研究人员来说是令人鼓舞的，但仍有许多东西是个谜。"里斯本Champalimaud未知中心的神经免疫学家Henrique Veiga-Fernandes说："我们在大脑和我们在外围看到的效果之间常常有一个黑盒子。"如果我们想在治疗方面使用它，我们实际上需要了解其机制"。

 
两个系统的故事

一个多世纪以来，科学家们一直在发现神经系统和免疫系统之间的密切关系的蛛丝马迹。例如，在十九世纪末和二十世纪初，科学家们证明了切断皮肤的神经可以抑制炎症的一些特征2。

直到20世纪90年代末，该领域的研究人员才开始与身体的主指挥者--大脑建立联系。当时在纽约曼哈塞特的北岸大学医院的神经外科医生凯文-特西（Kevin Tracey）和他的同事在调查一种实验性抗炎药物是否有助于控制中风引起的脑部炎症时，发现了一些意想不到的东西。

当把药物注射到经历过中风的啮齿动物的大脑中时，该药物具有预期的效果：它减少了神经炎症。作为对照，研究小组将药物注射到全身有炎症的动物的大脑中，认为该药物将只在大脑中起作用。令他们惊讶的是，它在身体里也起作用。位于曼哈塞特的范斯坦医学研究所现任主席兼首席执行官特雷西说："这真是一个令人头疼的问题"。

经过几个月试图确定药物从大脑到身体的路径，研究人员决定切断迷走神经，这是一束大约10万根神经纤维，从大脑到心脏、肺部、胃肠道和其他主要器官。随着迷走神经被剪断，大脑施用的药物的抗炎作用消失了3。

大脑本身也开始交出它的秘密。马萨诸塞州剑桥市哈佛大学的神经科学家凯瑟琳-杜拉克和她的团队已经确定了一个叫做下丘脑的区域的神经元，这些神经元控制着包括发烧、寻求温暖和食欲不振等症状，以应对感染6。"她说："大多数人可能认为，当你感到不舒服时，那是因为细菌或病毒正在扰乱你的身体。但她的团队证明，即使在没有病原体的情况下，激活这些神经元也能产生生病的症状。杜拉克补充说，一个公开的问题是，这些下丘脑神经元是否能被病原体以外的触发因素激活，例如慢性炎症。

就在下丘脑上方有一个被称为胰岛的区域，它参与处理情绪和身体感觉。在2021年的一项研究中，罗尔斯的一名博士生塔玛-科伦发现，脑岛的神经元储存着过去肠道炎症的记忆--刺激这些脑细胞会重新激活免疫反应7。

罗尔斯、科雷恩和他们的同事怀疑，这种反应可能会使身体与潜在的威胁进行斗争。但这些反应也可能适得其反，在没有原始触发器的情况下启动。这可能是某些疾病的情况，如肠易激综合征，它可能因消极的心理状态而加剧。

 
精神战胜物质

许多科学家希望能确定这种心理状态如何影响免疫反应。

罗尔斯和以色列拿撒勒医院EMMS的儿科医生兼主任法赫德-哈基姆在看到1989年的一项研究8后，受到启发，开始研究这个问题，该研究报告称，在患有乳腺癌的妇女中，那些在常规癌症护理之外接受支持性团体治疗和自我催眠的妇女比那些只接受后者的妇女生存时间更长。其他一些研究也记录了癌症患者的生存和心理状态之间的类似联系。

为了测试这种联系，罗尔斯、哈基姆和他们的团队放大了VTA--他们在心脏病研究和之前的细菌感染实验中所针对的同一区域。这一次他们把重点放在患有肺部和皮肤肿瘤的小鼠身上。激活VTA的神经元可以明显地缩小癌症9。事实证明，VTA的激活抑制了骨髓中通常会压制免疫活动的细胞，使免疫系统得以自由地对抗癌症。

哈基姆说，临床医生知道积极思维对疾病进展的影响已经有很长一段时间了。但这些证据在很大程度上是传闻或相关的，因此能够确定发生这种效应的途径--并在动物身上进行实验操作--使其更加真实，他说。

消极的精神状态也能影响身体的免疫反应。在去年发表的一项研究中，斯威尔斯基和他的团队确定了在急性压力期间调动小鼠体内免疫细胞的特定大脑回路10。研究人员发现了两条途径，一条源自运动皮层，将免疫细胞引向受伤或感染的部位，另一条始于下丘脑--压力时期的一个关键反应者--减少血液中循环的免疫细胞数量。该小组现在正在研究压力介导的回路在慢性炎症性疾病中的作用。

纽约冷泉港实验室的神经科学家Jeremy Borniger和他的同事也发现，激活小鼠下丘脑的神经元可以产生免疫反应11 -- 现在正在研究如何操纵这些细胞可以改变肿瘤的生长。

一些小组希望能在人类身上复制他们的发现。例如，Swirski的团队计划使用虚拟现实等工具来操纵人们的压力水平，看看这如何改变免疫反应。

Koren和Rolls正在与以色列特拉维夫大学的神经科学家和精神病学家Talma Hendler合作，研究在人们接受疫苗之前促进他们大脑中的奖励系统是否能改善他们的免疫反应。他们没有直接刺激大脑，而是使用了一种叫做神经反馈的方法，在这种方法中，个人学会了观察和控制自己的大脑活动；这是用功能磁共振成像等方法测量的。

 
通往诊所的道路

多年来，罗尔斯会与她的好朋友特希拉-本-莫舍（Tehila Ben-Moshe）聊起她的研究。Ben-Moshe是Biond Biologics公司的首席执行官，这是一家位于以色列的生物制药公司，专注于利用免疫细胞来针对癌症。在去年的一次讨论中，本-莫舍意识到罗尔斯的大脑刺激实验是作用于她的公司试图瞄准的一些相同的免疫细胞，并立即看到了治疗的潜力。"本-莫舍说："当我看到阿斯亚的数据时，我无法相信我所看到的一切。"然后问题就变成了--我怎样才能将她在小鼠身上所做的事情转化为病人？" 两人正在努力推出一家公司。

Ben-Moshe和Rolls希望利用现有的脑刺激技术，如经颅磁刺激（使用磁脉冲来改变大脑活动）或聚焦超声波（使用声波）来调节癌症、自身免疫性疾病或其他疾病患者的免疫系统。作为第一步，他们的团队已经与开发了此类技术的公司进行了接触。在开始临床试验之前，本-莫舍和罗尔斯希望检查已经用这些技术进行的试验的血液样本，以了解在治疗前后是否有免疫系统改变的迹象。

针对迷走神经的潜在疗法更接近于临床。一家由特蕾西共同创办的公司--位于加利福尼亚州瓦伦西亚的SetPoint医疗公司--正在测试药丸大小的迷走神经刺激器，植入颈部的迷走神经，用于治疗自身免疫性疾病，包括克罗恩病、多发性硬化症和类风湿性关节炎。类风湿关节炎的试验走得最远--该团队在欧洲的一项小型试验中显示，其设备可以减少疾病的严重程度12。该技术目前正在美国各中心对250名患者进行随机、假对照试验（其中对照组将接受植入物，但没有主动刺激）。

罗尔斯的希望是，这项工作最终将帮助医生了解他们在实践中看到的身心联系，并就此采取行动。需求是显而易见的：当罗尔斯向她的实验室所在的医院的心理学家们发出电话时，会议室里挤满了人。从皮肤科到肿瘤科等部门的人都渴望分享他们的故事。一位与会者说，许多临床医生把那些看起来有心理问题的人转交给心理学家，说他们的身体没有问题。这可能会让寻求治疗的人感到痛苦。即使能够简单地告诉人们，有一种大脑-免疫联系是造成他们症状的原因，也会带来巨大的变化。

罗尔斯说，现在是研究人员和临床医生都认真对待心理学和生理学之间联系的时候了。"你可以把一些东西称为心身疾病，但归根结底，它是躯体的。我们能忽视那里的东西多久？"

 

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