在人群中,我們總會本能地避開那些咳嗽、打噴嚏或臉色不佳的人。過去,我們或許以為這只是出于禮貌,或者擔心被傳染的理性選擇。然而,最新發表在 《自然神經科學》(Nature Neuroscience) 的一項研究表明,這種反應遠不止表面那么簡單。即使只是“看見”一個疑似生病的人,甚至相距很遠,我們的腦部也會在瞬間發出警報,并牽動免疫系統提前進入防御狀態。這意味著,大腦和免疫系統之間,可能早已形成了一套高效的遠程預警機制,為我們爭取寶貴的反應時間。

看見生病的人就會觸發免疫系統(圖片來源:作者使用AI生成)

這種反應的觸發并不需要實際接觸病原體,更像是一種免疫預備演習。它體現了大腦和免疫系統之間的高度協作,一旦視覺信息被識別為潛在威脅,神經系統會迅速將信號傳遞給免疫系統,令其提前進入備戰模式。這種機制的存在,可能解釋了為什么在公共場所中,人們會在看到有感冒癥狀的人時,下意識地后退一步,這是生物防御的本能。

視覺觸發免疫VR實驗證據

為了驗證僅憑視覺是否能啟動免疫反應,來自瑞士洛桑大學、意大利博洛尼亞大學及多家研究機構的國際團隊,招募了248名健康成人,通過VR技術精確控制他們所看到的畫面。

實驗設計極為嚴謹,在佩戴VR眼鏡的情況下,參與者首先觀看一個表情中性的虛擬人像作為基線,隨后依次看到三種不同情況,表情中性的頭像、表現出明顯疾病癥狀的頭像,如發熱性皮疹、面色潮紅、流鼻涕,以及帶有恐懼表情的頭像。為了模擬真實生活中人與人的接近或遠離,這些虛擬人像被設置在五個不同的距離,從面對面的近距離到街對面的遠距離。

參與者觀看的虛擬人像實驗(圖片來源:參考文獻[1])

結果顯示,當參與者看到帶有疾病特征的虛擬人像時,大腦中與威脅感知相關的網絡,包括下丘腦、島葉、扣帶皮層等,迅速被激活,并伴隨血液中免疫標志物的即時升高。其中變化最顯著的是先天淋巴樣細胞(ILCs)的水平,這類細胞通常只有在機體直接接觸病原體時才會急劇增加。相比之下,看到中性或恐懼表情的頭像并不會引發同樣的神經–免疫反應,這表明免疫系統對病態外貌的識別高度特異。

更令人意外的是,距離最遠的病人頭像,反而引發了更強的大腦威脅信號。這種現象可能源于遠距離觀察下,大腦會調動更多的預測和警覺機制,以彌補感官信息不足的情況。有趣的是,這些被激活的腦區與接種流感疫苗后所活躍的區域有部分重合,提示這種視覺觸發的免疫反應,或許與疫苗引發的早期防御機制具有相似的生物學基礎。

神經–免疫快速反應的意義與進化邏輯

研究團隊還增加了一個觸覺反應任務來測試警覺性變化。在佩戴VR的同時,參與者需要在感到面部被輕觸時立即按下按鈕。結果發現,當他們視覺中出現患病虛擬人像時,反應速度顯著提升。這說明,疾病視覺信號不僅啟動了免疫反應,也讓整個神經系統進入高戒備狀態,促使身體各感官通道的反應速度加快。

從生物學機制來看,這是一種免疫先發制人的策略。大腦在捕捉到潛在威脅時,會通過下丘腦–垂體–腎上腺軸(HPA軸)以及自主神經系統,將信號快速傳遞至免疫系統,促使免疫細胞釋放細胞因子、調節炎癥水平,為可能到來的病原入侵做準備。這樣一來,即便真正的病原體尚未進入體內,機體也已“枕戈待旦”。

從進化角度看,這種能力可能是在傳染病肆虐的遠古環境中逐漸形成的。對于史前人類而言,等到出現發燒、咳嗽等確診癥狀再做反應,往往為時已晚。而那些能夠通過視覺線索快速識別潛在傳染源并提前調動免疫系統的人,更有機會躲過疾病并將基因傳遞給后代。這種隔空免疫的能力,正是人類免疫防御體系的重要進化成果之一。

總結

人類的免疫系統并非只在真正接觸到病原體時才行動,而是在大腦識別到潛在疾病信號的瞬間,就會提前進入戰備狀態。這種視覺觸發的神經–免疫反應,是我們在與傳染病長期斗爭中積累下來的生存優勢。它提醒我們,健康防護不僅依賴口罩、洗手、隔離等物理手段,大腦與免疫系統的高效協作同樣重要。

不過,這一機制也提示了另一面,過度敏感的免疫反應可能會增加心理壓力或導致不必要的社交回避。因此,未來的研究需要探索如何平衡防御本能與日常生活,既讓身體保持足夠的警覺,又不讓我們活在持續的“虛驚”之中。

參考文獻:

[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.

作者丨邵文亞 福建醫科大學副教授;楊超 中國科普作家協會會員

審核丨趙寶鋒博士 遼寧生命科學學會

來源: 科普中國創作培育計劃

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