我们随时都可能遇到各种感染的风险，一旦这些病原体接触到我们的身体，免疫系统就会迅速启动，试图消灭它们，这是我们所熟知的常识。然而，大部分实际的情况是，当人体与病原体接触时，免疫系统可能已来不及作出反应，从而导致感染的发生。
图源：CMT
科学家们一直在思考一个问题：如果能够在病原体真正接触到身体之前，提前感知到潜在的感染威胁，并激活免疫系统，那会怎样呢？这种提前预警的机制是否存在呢？最近的一项研究揭示了一个惊人的发现，我们的大脑或许真的能够做到这一点。2025年7月28日，瑞士洛桑大学的研究团队在Nature Neuroscience杂志上发表了一篇题为“Neural Anticipation of Virtual Infection Triggers an Immune Response”的研究论文。这项研究有一个惊人的发现，我们的大脑或许真的能够做到这一点。
先给大家科普一下大脑里的“预警系统”——PPS系统（Peripersonal Space，近身空间系统）。研究发现，在灵长类动物前额顶叶的神经元网络能够整合身体表面的触觉刺激与近身空间的感知信息，从而预测潜在的危险接触，形成了一种独特的预警机制，也就是PPS系统，它的作用是帮助我们感知身体周围的空间，判断是否有危险靠近。比如，当有人靠近你的时候，PPS系统会帮你察觉到，并且让你做出相应的反应。
研究团队想知道，PPS系统能不能提前察觉到潜在的感染威胁。于是，他们设计了一个实验，用虚拟现实（VR）技术让参与者观察不同类型的头像，包括感染性头像（这些头像是虚拟的，但看起来像是生病了）和中性头像，然后通过测量参与者对触觉刺激的反应时间（当头像靠近时，同时在脸上给予轻微的触觉刺激），来评估PPS系统的反应。结果发现，当感染性头像进入PPS系统的感知范围时，大脑的反应时间明显变快了。这说明PPS系统真的能提前察觉到潜在的感染威胁。
神经信号与免疫反应的“对话”那大脑察觉到威胁后，又是怎么通知免疫系统的呢？研究团队通过脑电图（EEG）和功能性磁共振成像（fMRI）技术，发现当PPS系统察觉到感染性头像时，大脑里的前岛叶、前扣带回等区域开始活跃起来，这些区域属于“显著性网络”，专门负责处理重要的刺激信号。
更神奇的是，这些脑区的活动还和免疫系统有了“对话”，虚拟的感染威胁竟然能引发真实的免疫反应。研究团队检测了参与者的血液，发现当看到感染性头像后，血液里的天然淋巴细胞（ILCs）的频率和激活状态都发生了变化。研究团队还让一部分参与者接受了流感疫苗注射，作为对比。结果发现，那些看到虚拟感染头像的人，他们的免疫反应和注射疫苗的人很相似。
研究团队在深入分析后发现，人体免疫系统的激活并非仅限于病原体与身体的直接接触。当潜在的感染威胁进入身体与环境交互的近身空间时，免疫系统同样会被激活，这种预判性的神经免疫机制在进化上具有显著优势，它允许人体在虚拟情境中也能迅速对潜在感染做出快速响应准备，充分展现了神经系统对环境威胁的高度预警能力。
也就是说，当大脑感知到附近有传染病患者时，就会触发与直接接触病原体类似的反应，促使免疫系统提前做好准备。
如何看待这项研究的意义？这种预警机制不仅能帮助我们更快地应对感染，还为“行为免疫系统”这一概念提供了新的理解。以前，我们只知道通过行为（比如避开生病的人）来预防感染，现在发现，大脑还能通过激活免疫细胞来增强防御能力，这为开发新的治疗方法和疫苗提供了新思路。未来或许可以用虚拟现实（VR）技术来增强疫苗的效果。比如，通过VR营造感染场景，使大脑产生紧迫感，仿佛面临真实威胁，进而激活免疫系统，增强免疫反应，提升疫苗保护力。
不过，研究团队也指出，这个研究还有很多地方需要进一步探索。比如，目前的研究只针对年轻人，还不清楚老年人或儿童群体是否也有同样的反应；实验中用的是动态的虚拟头像，无法确认静态的图片是否也能达到同样的效果，以及所用疫苗的种类局限，难以确定其他疫苗是否会产生类似的免疫增强作用；研究的样本量相对较小，可能影响结果的普遍性和可靠性，这些问题都需要更多的研究来解答。
未来的研究需要扩大样本范围，涵盖更多年龄层和不同健康状况的人群，以验证这一机制的广泛适用性。
结语人类对自身的探索正持续拓展边界。我们期待，在不远的未来，大脑的“预警系统”有望成为防御疾病的关键防线，促使免疫系统提前进入备战状态，为我们的健康提供坚实保障。
参考文献
TRABANELLI S, AKSELROD M, FELLRATH J,et al. Neural anticipation of virtual infection triggers an immune response[J]. Nat Neurosci, 2025. DOI: 10.1038/s41593-025-02008-y.
来源：医学论坛网
编辑：薄荷
审核：木槿
排版：蓝桉
封面图源：Scientific American