病毒感染常常通过改变免疫系统的平衡，在人类的记忆和思维能力上留下持久印记。一项最新的医学数据综合回顾揭示，特定的炎症性免疫反应会减慢思维处理速度，并损害多种不同病毒性疾病患者的记忆力。这些发现发表在《神经科学与生物行为评论》期刊上。
当病毒侵入人体时，免疫系统会启动防御机制，涉及一系列细胞和化学信使。其中一些信使被称为促炎细胞因子。这些小型蛋白质会发出警报，并促进炎症反应以清除感染。
一旦威胁过去，身体通常会释放抗炎信号来平息这种反应，并恢复正常运作。有时，这种防御反应未能正确关闭，导致持续性的全身性炎症。
医学专业人员经常在从导致COVID-19的病毒等疾病中康复的人身上观察到这种现象。患者经常报告持续性的脑雾，包括难以集中注意力、思维变慢和记忆力减退。类似的认知问题也经常出现在感染人类免疫缺陷病毒、疱疹病毒和肝炎病毒的人群中。
大脑的不同区域负责不同的认知任务。大脑的外层，即皮层，负责处理复杂的思维过程和记忆存储。大脑深层的其他区域，如基底神经节，则帮助调节运动学习和情绪反应。
历史上，关于免疫活动如何影响大脑的研究根植于一个名为“心理神经免疫学”的领域。早期研究确定，外周免疫激活会引发行为变化，如社交退缩和疲劳。研究人员将这种生理反应称为“病态行为”。
这种急性反应作为一个早期模型，用于预测在长期病毒感染期间观察到的慢性认知缺陷。过去，研究人员通过一次只研究一种特定疾病来审视这些认知问题。他们也倾向于使用评估整体大脑功能的广义认知测试，而不是针对特定的心理技能。
这种零敲碎打的方法使得难以观察不同的病毒是否在大脑中引发相同的潜在免疫反应。COVID-19大流行的出现，重新激发了全球对病毒感染如何广泛影响特定心理领域的兴趣。“我们的目标是采取一种跨学科的方法，以超越该领域盛行的碎片化视角，”日内瓦大学的副教授Julie Péron解释道。
为了填补这一空白，一个研究团队试图绘制出连接免疫活动与大脑功能的共享生物学模式图。领导这项研究的是瑞士日内瓦大学和日内瓦大学医院的博士生Anthony Nuber-Champier。
Nuber-Champier和他的同事们希望超越个别疾病的界限。他们的目标是找到与特定认知变化相对应的确切免疫标志物，无论潜在的病毒感染是什么。
为了进行这项研究，研究团队对现有的医学文献进行了系统性回顾。他们最初收集了931篇科学文章，这些文章探讨了免疫系统与认知功能之间的联系。他们将这个集合筛选到32篇符合严格纳入标准的特定研究。
这最终的数据池涵盖了超过2.5万名成年患者。研究人员排除了那些患有癌症或精神疾病等共存病症的患者的研究。这一步骤确保了观察到的认知变化与病毒感染及随后的免疫反应直接相关。
纳入的研究涵盖了广泛的病毒感染，包括导致COVID-19、人类免疫缺陷病毒、疱疹和肝炎的病毒。研究团队提取了每位患者的免疫标志物数据，这些是在血液中可测量的免疫系统活动指标。
他们还记录了针对性神经心理学测试的结果。这些测试测量了特定的心理能力，如情景记忆——即回忆特定过去事件的能力。他们还追踪了处理速度，即一个人理解和反应信息的速度。
通过将这些不同的疾病放在一起观察，研究人员识别出了与认知能力下降相关的明确生物学特征。他们发现了持续性炎症与明显的记忆和注意力问题之间的密切联系。被称为活化单核细胞的某些类型白细胞与负面结果相关。
这些循环单核细胞水平高与处理速度变慢和心理灵活性降低相对应。当研究人员查看特定的化学信使时，他们也注意到了类似的结果。促炎细胞因子，包括白细胞介素-6和肿瘤坏死因子，与情景记忆恶化相关。
这些蛋白质水平高也与心理处理普遍减慢有关。Nuber-Champier及其团队观察到，这些炎症标志物严重影响了患者在针对性神经系统检查中的表现。
在回顾的数据中，抗体生成增加也预示着潜在的认知问题。研究人员发现，高水平的免疫球蛋白G（一种常见抗体）会对记忆力和注意力广度产生负面影响。特定防御细胞（即T细胞和B细胞）的联合减少预示着类似的注意力缺陷。
这些模式与在面临认知能力下降的极高龄老人大脑中经常观察到的生物学变化相似。然而，并非所有的免疫活动都与智力下降有关。研究人员发现，某些调节性免疫标志物似乎能保护认知能力。
CD4 T细胞水平升高，这些是帮助协调免疫反应的白细胞，与更好的心理处理速度相关。一种名为白细胞介素-10的特异性抗炎信使则持续支持强大的记忆力和执行功能。执行功能指的是规划、集中注意力和同时处理多项任务所需的心智技能。
这些保护性标志物强调了身体防御系统内部和谐的重要性。促炎信号与抗炎信号之间精细调整的平衡，似乎对最佳的认知健康至关重要。“然而，免疫反应因人而异。在维持长期认知稳定性方面显得决定性的，是这些不同炎症信号之间的平衡，”研究指.
虽然这项综述提供了关于大脑-免疫相互作用的广泛视角，但研究人员指出了可用数据中的若干局限性。大多数分析的研究依赖于外周血样本中提取的免疫标志物，而不是脑脊液。脑脊液环绕着大脑和脊髓，使其成为衡量中枢神经系统健康更直接的指标。
目前尚不完全清楚血液标志物是否能完美反映大脑深处发生的炎症活动。数据池中不同研究的设计方式也存在差异。一些原始研究缺乏详细的人口统计学信息，例如参与者的教育背景。
教育水平会影响认知储备，即大脑即兴发挥和寻找替代方法来完成任务的能力。高认知储备有时会掩盖智力下降的早期迹象。此外，现有数据的很大一部分来自专门针对人类免疫缺陷病毒的研究。
这种对一种疾病的严重依赖可能会影响某些发现的普遍适用性。研究人员还指出，许多较老的研究使用了仅提供认知健康粗略概览的基础筛查工具。这些简单的测试缺乏捕捉特定心理领域细微变化所需的灵敏度。
展望未来，研究团队强调需要进行更精确和统一的认知测试。未来的研究应将详细的心理评估与先进的脑成像技术结合起来。这种方法将帮助科学家准确看到系统性炎症如何改变大脑中的特定神经回路。
他们还建议研究社会因素、基因和环境如何影响免疫系统对思维和记忆的作用。理解这些生物学通路最终可能催生新的医学治疗方法。医生有朝一日或许可以利用免疫特征来识别出大脑加速老化或痴呆症高风险的患者。通过早期针对特定的免疫失衡，医疗保健提供者或许能够保护从病毒感染中康复的患者的认知能力。
这项名为“病毒感染中的免疫-认知关系：一项跨疾病分类的系统回顾”的研究，由Anthony Nuber-Champier、Gautier Bréville、Patrice H. Lalive、Frédéric Assal和Julie A. Péron共同撰写。
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