大脑对免疫系统的控制能力比以前认为的更强，具备识别、增加和减少炎症的能力，哥伦比亚大学Zuckerman研究所的研究人员最近在小鼠上进行的研究证明了这一点。“大脑是我们思想、情感、记忆和感觉的中心，”该研究的共同第一作者、博士高金（Hao Jin）表示，该研究于今日在线发表在《自然》杂志上。随着电路追踪和细胞技术的重大进展，发现大脑的作用远比以前认为的要广泛。它积极监测身体每个系统的功能。未来的研究可能会导致发现可以针对这一新识别的大脑电路的药物，可能为一系列与免疫系统功能障碍相关的疾病提供治疗。博士查尔斯·S·祖克（Charles S. Zuker），哥伦比亚大学Zuckerman研究所的首席研究员和霍华德·休斯医学研究所的研究员表示，这一新发现可能为控制炎症和免疫提供激动人心的机遇。Zuker实验室和其他研究小组的持续工作正在揭示这一发现的潜在治疗应用，强调身体-大脑轴的重要性，这是在器官和大脑之间传递信息的重要通路。例如，Zuker博士及其团队确定进入肠道的糖和脂肪利用身体-大脑轴刺激对甜食和高脂肪食物的渴望和强烈渴求。
“我们识别了身体与大脑沟通当前身体状况的许多方式，”共同第一作者孟彤·李（Mengtong Li）博士，Zuker实验室的博士后研究员解释道。“我们的目的是理解大脑对身体生物学的理解和调节的程度。”
研究人员寻找大脑可能具有的潜在联系。文章讨论了炎症与先天免疫的关系，后者是所有动物共享的防御系统，也是免疫系统中最古老的部分。虽然适应性免疫系统可以记住之前与入侵者的接触，但先天免疫系统会攻击任何具有常见病原体特征的东西。先天免疫的简单性使其能比适应性免疫更快地对新侵犯作出反应。
人类的先前研究表明，电刺激迷走神经（连接大脑和身体内脏器官的神经纤维束）可以产生积极的效果。研究表明，神经系统可能能够减少与引起炎症的特定分子相关的反应。然而，对于身体和大脑在这一系统中的相互作用，仍然存在许多未解的问题。例如，目前尚不清楚大脑如何影响免疫系统和炎症反应，身体和大脑是如何相互沟通的，涉及哪些神经通路，以及迷走神经和大脑系统的哪些组件监测和调节炎症。
为了解决这些问题，Zuker实验室使用了一种已知会引发先天免疫反应的细菌化合物。当将这种分子给予小鼠时，激活了孤立束尾部核，表明该分子与神经系统之间存在潜在的联系。位于脑干的cNST是身体-大脑轴的重要组成部分，主要受到迷走神经的影响。
研究人员证明，化学阻断cNST会导致对免疫挑战的过度炎症反应：免疫系统释放的促炎物质超过正常水平的三倍，而抗炎化合物的水平约为通常水平的三分之一。另一方面，人工刺激cNST则使促炎物质的水平降低近70%，而抗炎化学物质的水平提高。
根据进行该研究的博士高金的说法，新发现的大脑电路类似于恒温器，帮助调节炎症反应以维持健康的身体。高博士表示：“回想起来，让一个主控者监督这一关键反应是合乎逻辑的。”关于对人类迷走神经刺激的先前研究表明，这些发现超出了小鼠的范围，表明可能与长期以来对这一发现重要性的信念相一致的潜在影响。
研究人员正在研究心灵与身体之间的联系。高博士提到，许多心理生理效应可能与大脑与身体的沟通有关。科学家们发现，迷走神经和cNST中存在特定的神经元群体，参与检测和控制促炎和抗炎活动。Zuker博士认为，这一发现为大脑如何监测和影响身体生理学提供了新的见解。寻找控制这一新发现的大脑电路的方法现在成为研究的重点。现在开发新的治疗方法以应对包括类风湿关节炎、1型糖尿病、多发性硬化症、神经退行性疾病、红斑狼疮、炎症性肠病、克罗恩病、长期COVID综合症、移植器官的免疫排斥和由COVID感染引发的细胞因子风暴等常见自身免疫疾病已成为可能。根据2023年发表在《柳叶刀》上的一项研究，自身免疫疾病可能影响大约每10个人中的1人。在美国，自身免疫疾病的经济影响估计每年约为1000亿美元，尽管这一数字可能实际上更高。美国自身免疫协会正在研究利用身体-大脑电路来帮助管理各种免疫系统疾病。高博士和李博士相信，通过利用这一电路的活动，他们可以有效治疗免疫疾病和疾病引起的失调性炎症状态。
