我們的免疫系統對感染反應迅速，但我們的身體一旦與病原體發(fā)生接觸，免疫系統可能就來(lái)不及做出反應了，從而可能無(wú)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(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，這與身體對實(shí)際感染所產(chǎn)生的反應類(lèi)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(lèi)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實(shí)（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（表現出中性或恐懼的表情）的對照組，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(shù)來(lái)測量志愿者的神經(jīng)和免疫反應。
研究團隊發(fā)現，當一個(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 20-100 厘米）相關(guān)的腦區會(huì )被激活，接下來(lái)，大腦"顯著(zhù)網(wǎng)絡(luò )"--一組參與識別重要事件（包括威脅）并對其作出反應的區域--出現了活躍的跡象。
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(xiàn)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，均導致 ILC1 細胞減少，而 ILC2 細胞和 ILC 前體細胞增加，這表明免疫動(dòng)員處于活躍狀態(tài)。
功能性磁共振成像（fMRI）的結果將這種預期反應定位在關(guān)鍵的大腦"顯著(zhù)網(wǎng)絡(luò )"，包括頂內溝、前運動(dòng)皮層、前扣帶回皮層及內側前額葉皮層。動(dòng)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(shí)，這些區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-腎上腺軸的調控機制，將大腦的感染預判能力轉化為免疫系統的預先激活狀態(tài)。
基于以上發(fā)現，研究團隊得出結論，人體免疫系統的激活不僅發(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(shí)同樣會(huì )觸發(fā)免疫響應。這種預判性神經(jīng)免疫機制具有進(jìn)化優(yōu)勢，即使在虛擬情境中也能實(shí)現對潛在感染的快速響應準備，展現了大腦神經(jīng)系統對環(huán)境威脅的前瞻性預警能力。
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，讓免疫系統期提前做好準備。
研究團隊表示，這一發(fā)現有助于我們改進(jìn)疫苗--或可利用虛擬現實(shí)（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
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