科學家揭秘：安慰劑效應背後的大腦回路

長期以來，人們一直認爲安慰劑效應（醫生給病人服用無藥效的藥丸而非藥物）不僅能讓病人感覺好一些，還會影響病人的免疫系統。然而，其潛在機制尚不清楚。

現在，以色列科學家已經確定了大腦中調節習得性免疫反應的神經迴路。此外，反安慰劑效應（據說當病人對治療的預期導致治療效果比原本更差時就會出現這種情況）也是一個真實存在的因素。

該研究團隊想知道大腦和免疫系統是否共享信息以改善人的健康狀況。身體和大腦之間的聯繫數千年來一直吸引着科學家和哲學家的關注。現在，他們已經確定了一個神經迴路，這個神經迴路使大腦調節免疫系統活動這件事能夠通過類似於聯想學習的學習過程來實現。

該研究團隊想知道大腦和免疫系統是否共享信息以改善人的健康狀況。身體和大腦之間的聯繫數千年來一直吸引着科學家和哲學家的關注。現在，他們已經確定了一個神經迴路，這個神經迴路使大腦調節免疫系統活動這件事能夠通過類似於聯想學習的學習過程來實現。

這項創新研究由哈寧·卡亞勒（Haneen Kayyal）博士、費德里卡·克魯恰尼（Federica Cruciani）和賽倫德拉庫馬爾·科拉特·錢德蘭（Sailendrakumar Kolatt Chandran）博士牽頭，與海法大學的阿米拉姆·阿里爾（Amiram Ariel）教授以及海法以色列理工學院的阿西婭·羅爾斯（Asya Rolls）教授合作開展。

該研究剛剛發表在著名的《自然·神經科學》（Nature Neuroscience）雜誌上，論文標題爲《雄性小鼠條件性免疫反應的恢復由前後腦島迴路介導》。

這項研究是在海法大學學習與記憶背後分子和細胞機制研究實驗室進行的，該實驗室由科比·羅森布拉姆（Kobi Rosenblum）教授領導。研究結果表明，大腦和免疫系統協同合作以應對未來的挑戰，並揭示了身體如何僅基於感官信息和大腦活動來“學會”激活免疫系統。

這個過程涉及免疫系統在大腦中的“表現形式”，以及這種信息與味覺等感官輸入的整合。羅森布拉姆指出：“我們知道免疫系統能夠感知體內行爲異常的細胞，或者檢測入侵身體的細菌或病毒。”

“它還能夠學習並迅速果斷地對過去遇到過的入侵者採取行動。然而，直到現在，研究人員還認爲免疫系統無法將其掌握的信息與大腦中存儲的感官信息聯繫起來——而這種能力會爲任何動物帶來顯著的進化優勢。”

通過感官，大腦不斷感知環境，所以該團隊想知道大腦和免疫系統是否能夠共享信息以改善一個人的健康狀況。如果可以，大腦中存儲的記憶與免疫系統之間的相遇發生在哪裡呢？

研究人員強調了三個現有的關鍵發現。第一個發現來自70年前進行的一項研究，該研究表明在特定的味道與免疫系統的激活或抑制之間建立聯繫是可能的。

在這種聯想式學習（與其他學習形式類似）之後，當一個人或動物在數週或數月後接觸到相同的味道時，即使沒有直接因素作用於免疫系統，其免疫反應也與最初學習時的反應相同。

這種被稱爲條件性免疫反應的現象被認爲是安慰劑效應的一種初步解釋，在安慰劑效應中，一種表面上無活性的物質改善了一個人的健康狀況。

大腦和學習過程對我們健康的影響與更廣泛的身體 - 大腦聯繫相關。研究人員確定了一種操作流程，在該操作流程中，將一種新味道（糖精）與注射一種源自細菌莢膜的物質（脂多糖，免疫系統將其識別爲細菌併產生抵抗反應）單次配對，即使幾天後也會引發類似的免疫反應。

這僅僅是因爲實驗中的老鼠之前食用過糖精。

爲了搞清楚這種條件性免疫反應在大腦中的學習是如何發生的以及發生在大腦的哪個部位，研究人員參考了之前的實驗室研究。這些研究表明，對新味道的編碼和評估——不管這些味道被視作是令人愉悅的、新奇的，還是令人討厭或者反感的——都發生在大腦皮層內部被稱爲腦島的地方。

還有另一項研究顯示，代表免疫反應的編碼發生在腦島的後部。於是，基於這些發現，研究人員提出，條件性免疫反應的編碼或者大腦表徵會涉及腦島前部和後部之間的聯繫。

爲了驗證這個假設，研究人員首先在老鼠身上重現了條件性免疫反應。他們發現，只要將攝入一種新味道（糖精）和向腹腔注射脂多糖（LPS）單次搭配起來，就會讓老鼠對這種味道產生厭惡（喚起改變後的味道評估記憶）。

而且，學習之後再呈現相同的味道就會觸發免疫反應記憶的喚起。

接下來，研究人員表明，腦島裡的外周神經系統（包括後部和前部）之間存在明顯的神經聯繫，這使得信息傳遞成爲可能。

爲了弄清楚在腦島前後部之間傳遞信息（雙向通信）的神經細胞的活動是否存在相關性，研究人員檢查了在提取條件性免疫反應的時候這些連接細胞是否被激活，以及它們的電學特性是否發生了變化。

他們發現，在提取免疫條件反射記憶後，腦島前部和後部的大多數神經細胞沒有變化，但在連接前後部的一組特定細胞中觀察到明顯的激活現象。

研究人員指出，這組連接細胞是腦島中全部神經細胞中的一個小而特殊的子集。他們在提取條件性免疫反應的時候抑制了這些神經細胞的雙向通路，發現破壞這些通路會顯著影響其提取。

因此，很明顯，這些神經通路在大腦和免疫系統之間傳遞信息方面起着至關重要的作用——這是身體和大腦功能性通信的一個關鍵例子。研究人員強調，這是科學界首次確定哺乳動物中能夠將感官信息與免疫系統信息整合的特定神經細胞和通路。

這種基本的理解使治療多種疾病成爲可能，這些疾病源於免疫系統應對威脅的能力出現問題，從而導致反應過度或不足，以及自身免疫性疾病，如糖尿病或腸易激綜合徵，免疫系統會在這些疾病中攻擊身體。

這項研究引起了全球科學家的極大興趣，它提出了新的治療方向，即協調行爲、大腦活動並調節免疫系統功能以優化疾病治療。