2019年10月31日,浙江大学靳津教授实验室在《细胞》杂志上发表论文,提出了一个非常新颖和惊人的生物学现象——免疫失调会影响动物的情绪。
说得更具体一点,和人一样,小老鼠在长期的压力环境中生活,也会表现出强烈的焦虑情绪和焦虑行为。这一点人们早就知道,也有大量的研究在试图解释其中的道理。
靳津教授的这个最新研究说明:问题可能并不在动物的大脑里,至少不只是在动物的大脑里。
在重压之下,动物的免疫系统会出现功能失调——本来负责帮助免疫系统识别入侵病原体、快速启动杀伤程序的免疫细胞,会释放一种叫作“黄嘌呤”的化学物质。这种物质进入大脑后,可以刺激专门负责处理危险和恐惧的大脑杏仁核,产生焦虑情绪。
这个发现还是很颠覆三观的。你肯定能够想象,长期处于压力环境之下,人体的免疫机能和情绪控制能力都会出现问题。真要是不信,你坚持一阵子“996”大概就有体会了。但是免疫失调和情绪失调之间有没有因果关系、有什么样的因果关系,就不那么容易说清楚了。
人们传统上认为,应该是压力导致情绪失调,然后情绪失调会接着导致免疫机能下降。这个理论至少从逻辑上是很符合直觉的:感知压力当然是大脑的事情,而大脑出了问题以后通过分泌激素、通过遍布全身的神经网络,再进一步影响人体各种机能,这也很说得通。实际上,也确实有很多研究支持这个符合直觉的理论。
但是这项新研究所展示的因果关系,是彻底颠倒过来的。靳津实验室证明:在压力之下,反倒是免疫系统的失调影响了情绪。
他们发现,那些天生就没有免疫系统的老鼠,对压力的反应要迟钝得多。捆绑、电击或者在笼子里总是被同类欺负……这些足以让普通老鼠焦虑的环境刺激,对没有免疫系统的老鼠都不怎么管用。还有,如果用药物人为的抑制免疫细胞的活动,也能起到类似隔绝压力的效果。反过来,如果从那些焦虑的小鼠体内提取免疫细胞,转移到没体验过压力的老鼠体内,这些老鼠也会出现焦虑情绪。
这些结果就说明——在因果链条上,免疫系统的变化发生在情绪的变化之前,免疫失调是因,情绪变化是果。
那免疫系统在动物感知压力的过程中,到底是怎么起作用的呢?研究者们也提出了很有说服力的解释。他们认为——
压力之下,免疫细胞会出现一系列的功能障碍。它们细胞内一个名叫“线粒体”的细胞机器会变得更加碎片化,细胞的新陈代谢也会受到影响。在那之后,这些自乱阵脚的免疫细胞会向血液中释放一种名叫“黄嘌呤”的化学物质。这种物质进入大脑,刺激了杏仁核,小鼠就会表现出一系列代表焦虑情绪的行为,比如说散步的时候喜欢贴着墙壁走、不太敢到空旷地带,再比如比较害怕接近悬空容易坠落的空间等等。
当然了,生物体是个非常复杂的系统,很难说这个理论是不是能完全解释动物在压力之下的反应。特别值得说一说的是,如果说压力之下的免疫细胞引发了情绪失调,那免疫细胞自身又是如何感受到压力的呢?它们没有长眼睛、鼻子、耳朵,当然没法直接感受到小鼠所处的生活环境。所以是不是有可能免疫细胞其实还是从神经系统、从大脑那里感受到压力呢?
如果是这样的话,那免疫系统和大脑之间就形成了互为因果的循环关系——大脑感受到压力,因此影响了免疫细胞;免疫细胞感受到了压力,再反过来影响大脑的情绪输出。在这个过程里,免疫系统可能起到了信号放大器的作用,让动物对压力的反应更敏感、更剧烈了。
但是无论如何,这个新发现都足够让我们反思一下:关于人体,关于疾病,很多固有的传统认知是不是正确的?
比如说,是不是所有直觉上和大脑机能相关的东西,比如情绪输出,比如学习记忆,比如各种脑疾病,都必须是大脑自身出了问题直接导致的?有没有可能反而是其他器官和组织的变化,诱导了大脑出现问题呢?就这个问题而言,同样在这个月,《自然》杂志也有一篇论文从另一个角度给出了一点提示。
这篇论文的作者们发现了一个同样很反常识的现象,他们发现小鼠对恐惧的记忆居然和肚子里的肠道菌群有关系。如果用抗生素杀掉肠道细菌,那么小老鼠的记忆力——至少是某些特定场合下的记忆力——就会变得更差。按照这个逻辑,如果研究结果可信的话,我们甚至可以说,小老鼠的记忆居然有一部分是存储在它们的肠道细菌那里的。


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