在人群中,我们总会本能地避开那些咳嗽、打喷嚏或脸色不佳的人。过去,我们或许以为这只是出于礼貌,或者担心被传染的理性选择。然而,最新发表在 《自然神经科学》(Nature Neuroscience) 的一项研究表明,这种反应远不止表面那么简单。即使只是“看见”一个疑似生病的人,甚至相距很远,我们的脑部也会在瞬间发出警报,并牵动免疫系统提前进入防御状态。这意味着,大脑和免疫系统之间,可能早已形成了一套高效的远程预警机制,为我们争取宝贵的反应时间。
看见生病的人就会触发免疫系统(图片来源:作者使用AI生成)
这种反应的触发并不需要实际接触病原体,更像是一种免疫预备演习。它体现了大脑和免疫系统之间的高度协作,一旦视觉信息被识别为潜在威胁,神经系统会迅速将信号传递给免疫系统,令其提前进入备战模式。这种机制的存在,可能解释了为什么在公共场所中,人们会在看到有感冒症状的人时,下意识地后退一步,这是生物防御的本能。
视觉触发免疫VR实验证据
为了验证仅凭视觉是否能启动免疫反应,来自瑞士洛桑大学、意大利博洛尼亚大学及多家研究机构的国际团队,招募了248名健康成人,通过VR技术精确控制他们所看到的画面。
实验设计极为严谨,在佩戴VR眼镜的情况下,参与者首先观看一个表情中性的虚拟人像作为基线,随后依次看到三种不同情况,表情中性的头像、表现出明显疾病症状的头像,如发热性皮疹、面色潮红、流鼻涕,以及带有恐惧表情的头像。为了模拟真实生活中人与人的接近或远离,这些虚拟人像被设置在五个不同的距离,从面对面的近距离到街对面的远距离。
参与者观看的虚拟人像实验(图片来源:参考文献[1])
结果显示,当参与者看到带有疾病特征的虚拟人像时,大脑中与威胁感知相关的网络,包括下丘脑、岛叶、扣带皮层等,迅速被激活,并伴随血液中免疫标志物的即时升高。其中变化最显著的是先天淋巴样细胞(ILCs)的水平,这类细胞通常只有在机体直接接触病原体时才会急剧增加。相比之下,看到中性或恐惧表情的头像并不会引发同样的神经–免疫反应,这表明免疫系统对病态外貌的识别高度特异。
更令人意外的是,距离最远的病人头像,反而引发了更强的大脑威胁信号。这种现象可能源于远距离观察下,大脑会调动更多的预测和警觉机制,以弥补感官信息不足的情况。有趣的是,这些被激活的脑区与接种流感疫苗后所活跃的区域有部分重合,提示这种视觉触发的免疫反应,或许与疫苗引发的早期防御机制具有相似的生物学基础。
神经–免疫快速反应的意义与进化逻辑
研究团队还增加了一个触觉反应任务来测试警觉性变化。在佩戴VR的同时,参与者需要在感到面部被轻触时立即按下按钮。结果发现,当他们视觉中出现患病虚拟人像时,反应速度显著提升。这说明,疾病视觉信号不仅启动了免疫反应,也让整个神经系统进入高戒备状态,促使身体各感官通道的反应速度加快。
从生物学机制来看,这是一种免疫先发制人的策略。大脑在捕捉到潜在威胁时,会通过下丘脑–垂体–肾上腺轴(HPA轴)以及自主神经系统,将信号快速传递至免疫系统,促使免疫细胞释放细胞因子、调节炎症水平,为可能到来的病原入侵做准备。这样一来,即便真正的病原体尚未进入体内,机体也已“枕戈待旦”。
从进化角度看,这种能力可能是在传染病肆虐的远古环境中逐渐形成的。对于史前人类而言,等到出现发烧、咳嗽等确诊症状再做反应,往往为时已晚。而那些能够通过视觉线索快速识别潜在传染源并提前调动免疫系统的人,更有机会躲过疾病并将基因传递给后代。这种隔空免疫的能力,正是人类免疫防御体系的重要进化成果之一。
总结
人类的免疫系统并非只在真正接触到病原体时才行动,而是在大脑识别到潜在疾病信号的瞬间,就会提前进入战备状态。这种视觉触发的神经–免疫反应,是我们在与传染病长期斗争中积累下来的生存优势。它提醒我们,健康防护不仅依赖口罩、洗手、隔离等物理手段,大脑与免疫系统的高效协作同样重要。
不过,这一机制也提示了另一面,过度敏感的免疫反应可能会增加心理压力或导致不必要的社交回避。因此,未来的研究需要探索如何平衡防御本能与日常生活,既让身体保持足够的警觉,又不让我们活在持续的“虚惊”之中。
参考文献:
[1] Trabanelli, Sara, et al. "Neural anticipation of virtual infection triggers an immune response." Nature Neuroscience (2025): doi: 10.1038/s41593-025-02008-y..
[2] Mobbs, Dean, et al. "Space, time, and fear: survival computations along defensive circuits." Trends in cognitive sciences 24.3 (2020): 228-241.
[3] Schaller, Mark. "The behavioural immune system and the psychology of human sociality." Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 366.1583 (2011): 3418-3426.
作者丨邵文亚 福建医科大学副教授;杨超 中国科普作家协会会员
审核丨赵宝锋博士 辽宁生命科学学会
来源: 科普中国创作培育计划
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