大腦如何改變我們應對感染或受傷的行為？由巴斯德研究所、法國國家科學研究中心（CNRS）和德國醫學研究院（Inserm）的多學科科學家組成的研究小組揭示了一種神經迴路的存在，它在感知和調節由不同腦區協調的抗炎反應方面起著至關重要的作用。該迴路檢測血液中的炎症，並組織和調節免疫反應。它體現了大腦和免疫系統之間的雙向聯繫。

每當發生感染或損傷時，免疫系統就會被觸發，以控制感染和修復受損組織。在這一過程中，大腦會釋放促炎介質，向大腦通報身體的免疫狀態，並協調免疫反應。

針對這一信號，大腦會觸發一種被稱為”生病行為”的複雜反應，其目的是將能量重新分配給身體的不同系統。這種狀態與行為變化有關，包括迴避社交和嗜睡、新陳代謝調整（如發燒和食慾不振），以及釋放激素（如可的松），以增強對感染的抵抗力，同時調節免疫反應。

當血液中檢測到炎症信號時，紅色染色神經元會投射到整個大腦，控制應激神經激素的釋放。綠色染色的神經元是脛旁核的一個亞群。藍色染色顯示的是所有腦細胞的細胞核。圖片來源：巴斯德研究所/費迪南德-雅戈特

在這項研究中，由巴斯德研究所、Inserm和法國國家科學研究中心（CNRS）的神經生物學家和免疫學家組成的一個多學科小組發現了大腦用於測量血液中炎症水平的新電路，並據此調節炎症。

被稱為迷走神經復合體的腦幹區域直接檢測血液中炎症激素的水平和類型。然後，這些信息會被傳遞到腦幹中另一個名為”腋旁核”的區域的神經元，該區域也會接收與疼痛和某些厭惡或創傷記憶有關的信息。反過來，這些神經元又會激活下丘腦的神經元，導致血液中具有抗炎特性的可的松迅速增加。

科學家們利用最先進的神經科學方法確定了這一迴路，從而能夠單獨觀察炎症期間所涉及的神經元。他們觀察到脛骨旁神經核中特定神經元的活動如何控制參與免疫反應的白細胞的產生。

“這項研究表明，在感染或受傷期間，僅大腦中的神經活動就能對免疫反應的發展產生強大的影響。因此，它為身體和大腦之間強大的雙向聯繫提供了一個清晰的例子。 “巴斯德研究所微環境與免疫組負責人熱拉爾-埃貝爾（Gérard Eberl）解釋說：”這也激發了我們的雄心壯志，我們要發現大腦對我們與微生物互動、抵禦病原體和癒合傷口的方式的影響。”

這一迴路的發現為研究開闢了新的機遇，將共同促進神經生物學和免疫學領域的發展：”這項研究為我們提供了更多的工具，使我們能夠更好地了解全身性炎症對大腦、情緒和某些神經退行性過程的影響，”感知與記憶研究組（巴斯德研究所/CNRS）的神經生物學家加布里埃爾-萊普薩茲（Gabriel Lepousez）補充說。

鑑於脛旁神經核在厭惡記憶過程中的既定作用，如果這一迴路被過去炎症或厭惡經歷的記憶重新激活，潛在的感染威脅就可能被避免。因此，利用這種神經-免疫交流，免疫系統可以從大腦預測和預知環境威脅的能力中獲益。