一般认为大脑是独立于免疫系统之外的，但现在看来，快乐、抑郁甚至精神疾病都是可以传染的。你现在的感觉是开心？或者抑郁？还是最近的行为变得有些奇怪？除了那些显而易见的原因外，你所感受到的快乐或沮丧，或者常常容易陷入抑郁之类的精神疾病，都可能是受到了感染而造成的后果，这种感染或者甚至是由你小时候并未得过的疾病引起的。
加拿大麦克马斯特大学的约翰•宾斯托克（John Bienenstock）说：“以前普遍认为免疫系统和神经系统是海天相隔的。”但目前看来，免疫系统以及能激发它的病原可以影响我们的情绪、记忆以及学习的能力。一些行为譬如强迫症可能是由感染诱发的。免疫系统也可能塑造了我们的基本人格，例如我们焦虑和冲动的程度。不过好消息是了解大脑和免疫系统之间的这种关联可以找到新的手段治疗从抑郁症到抽动秽语综合症等各种精神上的疾病。
这是一场思想上的巨大转变。不久前，一般认为是血脑屏障隔离了大脑和免疫系统。脑部的毛细血管壁以比身体其他地方都更加紧密的形式连接在一起，阻碍蛋白质和细胞进入大脑。但是现在我们知道了一些抗体分子和信号分子甚至免疫细胞分子都可以穿透这道屏障，甚至带来剧烈的反应。事实上，免疫细胞并不需要到达大脑就能影响它。下面我们来看免疫细胞的作用。
萨米•马洛尼（Sammy Maloney）是一个健康开朗的12岁男孩，参加了学校的乐队，最喜欢的莫过于背包旅行以及与朋友在肯尼邦克港闲逛。从2002年开始，萨米的性格开始发生变化。萨米的妈妈贝丝•马洛尼（Beth Maloney）说最初注意到萨米常常闭着眼睛绕着后院游走，问他干嘛时他说他在记东西。
第二天，萨米还是闭着眼睛走路，而且只使用后门，后来发展到边走边屏住呼吸，只穿某种颜色的衣服，拒绝把窗户打开或者把灯关上。贝丝说萨米每天都有新的动作，四到六周后已经完全失调。
萨米被诊断为患了强迫症，后来诊断为抽动秽语综合症。当他继续恶化的时候，一个朋友建议他去做链球菌检测，这是一种常见的儿童细菌感染，通常症状不过是喉咙痛。“当时萨米已经变得非常瘦弱，浑身都是被自己抓伤后结的痂。”贝丝说。
萨米并没有显现任何链球菌感染的迹象，但结果是他确实被感染了。在吃了医生开的抗生素后，他的病情开始好转。几周之后他开始与兄弟下棋。贝丝说六个月的治疗之后，她相信萨米今后会恢复的。
之后的四年萨米依然服用抗生素，因为每次剂量减少都会复发。现在萨米已经20岁了，他再也没有受到影响他少年时期的强迫症状的干扰。
俄克拉荷马大学的马德琳•克宁翰（Madeline Cunningham）说萨米的情况虽然极端,但并非不寻常。她已经花了数年时间调查行为障碍与儿童链球菌感染的关系，其中包括抽动秽语综合症，这是一种类似于强迫症的行为失调，是一种与链球菌感染相关的自身免疫性神经精神障碍（PANDAS）。还有西登哈姆氏舞蹈病（Sydenham’s chorea），这也是一种行为失调，患者会抽搐，也没有办法控制情绪。
克宁翰已经表明至少对西登哈姆氏舞蹈病来说，某一类群链球菌抗体可以与控制行为的大脑处的受体结合起来，在这儿他们模仿自然信号分子的效用，引发神经递质多巴胺的分泌，这也许解释了儿童患者抽搐和情绪失控。（《自身免疫》Autoimmunity，39卷，21页）
克宁翰说并不是所有患有PANDAS精神障碍的儿童都有类似的抗体，但对那些服用了抗生素或者抑制免疫系统的药物的人来说是一种有效的治疗。初步证据也证实了这种抗体和抽动秽语综合症之间的关联。
克宁翰强调没有证据证明疫苗接种会引发疾病例如PANDAS精神障碍，“如果不接种你更可能患上这种疾病，”她说。
同时，来自纽约曼哈西特范因斯坦医学研究所 （Feinstein Institute for Medical Research）的贝蒂•戴蒙德（Betty Diamond）也证明对抗自体免疫疾病红斑狼疮的抗体可以进入大脑，与NMDA受体结合杀死神经元。这也许可以部分解释与该病相关的情绪变化以及认知衰退。
小鼠研究显示行为如何被影响取决于是什么导致血脑屏障出现泄漏，同时也取决于抗体本身。当这道屏障被炎症所损害时，红斑狼疮抗体会破坏海马体，损坏记忆。当这道屏障被应激激素（肾上腺素）所损害时，抗体会损坏扁桃腺，令人表现的更加恐惧不安。这些调查结果都呈现在去年5月于巴尔的摩由美国免疫学家协会举行的一次会议上。
克宁翰说这可以永久性的改变我们治疗精神障碍的方式。克宁翰认为抗体甚至会影响看起来非常健康的人。她说一个人的免疫系统的发育基于系统接触到的外源生物体，而一个人的大脑也可能以这样的方式发育。
戴蒙德也同意这样说法。她说甚至当我们没有生病的时候我们也会有一大堆抗体，而某些抗体一定会影响到我们的大脑。
这原本是一种与癌症抗争的方式，其最初的想法是将一定量的细菌注入患者体内可以刺激他们的免疫系统，摧毁肿瘤。遗憾的是这种治疗方法在首次实验中并未对对晚期肺癌患者起到疗效。不过它起到了一种不曾料想到的效果，注射这种细菌的患者的情绪和生活质量都有了很大的改善。
伦敦英模度伦医疗公司（Immodulon Therapeutics）主席查尔斯（Charles Akle）说这本来是一次双盲研究，但是研究者总能找到是谁真正在做治疗，因为他们的态度和行为有所改善，也可以辨别那些人注射了细菌，因为他们的整个态度发生了改变。
注射细菌是如何提升一个人的情绪的呢？目前我们还不知道所有的细节，但是动物实验证明母牛分枝杆菌可以刺激免疫系统的反应，导致前额皮质的神经元散发大量的血清素振奋情绪 （Neuroscience，146卷，756页）。考虑到免疫刺激也会导致抑郁，上述说法也许听起来很奇怪，但是我们与母牛分枝杆菌的关系已经是源远流长了。这些“老朋友”可以以非常有趣的方式加强免疫力。伦敦皇家自由大学医学院（Royal Free and University College Medical School）的格雷厄姆•鲁克（Graham Rook）说母牛分枝杆菌会诱导能够抑制或终止我们不期望发生的炎症反应的调节性细胞产生。
不论具体机制如何，越来越多的证据表明细菌可以像影响我们的身体一样影响我们的头脑。宾斯托克说细菌和细菌产物明显可以影响大脑以及大脑的信号通路。他说目前好几篇论文证明行为是可以被细菌影响的，微生物界和皮质醇产生是有关系的，而这种物质的产生是人类应对紧张和类似情绪的最基本反应。
事实上，最近鲁克提议说导致抑郁在西方国家如此流行的一个原因是人们不再像从前那样常常暴露在类似于母牛分枝杆菌这样的生物体之下了。“卫生假说”（ 指在儿童早期到的感染越少，则日后发展出过敏性疾病的机会愈大，译者注）最初是用来解释哮喘和过敏发病率增加的，但是鲁克认为他同样可以用来解释精神疾病。（《免疫学趋势》Trends in Immunology， 29卷，150页）
所以母牛分枝杆菌可以用以让人们产生快乐的感觉吗？事实上同意让抑郁症患者注射活的细菌比同意让末期癌症患者注射要困难得多，所以英模度伦医疗公司（Immodulon Therapeutics）的下一个实验会针对前列腺癌症患者。如果能对患者的情绪再次产生强烈的效应，公司也许会更多的关注其治疗抑郁症的潜力。最终如果可以发现确切的发病机制，也许有可能发明模拟细菌作用的药物。
激励免疫系统是否可以使你的记忆抵抗年龄的侵袭？弗吉尼亚大学的乔纳森•基普尼斯（Jonathan Kipnis）认为这是可行的。
受到免疫系统可以帮助修复神经系统的研究的鼓舞，基普尼斯和他的同事制造出了CD4细胞（一种T细胞）缺陷型小鼠。他们发现这些小鼠在学习和记忆方面表现得相当糟糕，但当他们从健康的小鼠中提取CD4细胞注入参加这些小鼠中时，他们的记忆力就会增加（《美国国家科学院院刊》Proceedings of the National Academy of Sciences, 101卷, 8180页）。同样，一旦将健康小鼠中的CD4细胞杀死，健康小鼠的记忆就会退化。
基普尼斯更近一步的动物研究和其他人的研究证明学习新任务会在大脑中产生温和的应激反应，促使CD4细胞聚集到环绕着大脑的脑膜。此时会分泌白细胞介素4（IL-4），这种因子可以关闭应激反应同时促使星形胶质细胞释放脑源性神经营养因子，提高学习能力。（《实验医学杂志》Journal of Experimental Medicine，207卷，1067页）
这些动物实验与人类学习和记忆是否相关目前还不能确定，但目前有一些间接证据来支持这个论点。例如，许多化疗药物会抑制免疫系统，这也许可以解释为什么一些癌症患者会产生“化学脑”，一种与化疗相关的认知功能及记忆功能障碍。
免疫细胞老化也可能可以解释为什么我们年老的时候大脑会放慢。“最容易受到老化影响的细胞就是T细胞，” 基普尼斯如是说，“我并不是说这是导致老年痴呆的唯一一个因素，但毫无疑问它可以成为其中之一。”
并不是说免疫细胞老化是唯一导致我们年老时记忆衰退的原因，但是它是其中之一。
如果免疫系统确实影响了人类记忆，那么这可能引导我们研发新类别的药物去提高记忆力。基普尼斯已经研制出基于免疫治疗基础的小鼠认知能力增强剂，短期内的目标是把它应用于治疗Rett综合征，这是一种与行为问题相关的发育障碍，最近才把它与T细胞异常关联起来。
最后，基普尼斯相信这种药物不仅仅可以扭转与年龄有关的认知衰退，它同样可以增强健康人群的记忆力。他说如果你选择一个非常聪明的人，那么你可能不能使他变得更聪明，但是如果你选择一个平常人，那么你就有可能增强他的记忆力。
其他人暂时持有保留意见，宾斯托克说他认为这些实验非常有趣，很难相信免疫系统和神经系统并不互相影响，但两者之间互相影响到什么程度也还不清楚。就算基普尼斯是正确的，干涉免疫系统的潜在危险意味着，在我们尝试用这种方法增强人的记忆时,我们需要了解我们此时正在做什么。
当我们生病的时候，我们常常感觉懒洋洋的没有胃口，注意力无法集中，感觉焦虑、抑郁或者具有反社会倾向。这些变化都是由一种名叫做细胞因子（cytokine）的信号分子导致的。细胞因子在面临压力和感染时中由免疫细胞所分泌。
虽然细胞因子因为太大而无法自由地穿过血脑屏障，但现在的研究显示它们可以通过天然形成的泄露处和特化通道。它们同样可以影响神经传达信号到大脑。
越来越多的证据显示与炎症相关的细胞因子可以导致抑郁。比如如果你给一个健康的人注射促使炎性细胞因子产生的抗病毒药α干扰素，他们会开始显现抑郁症的症状。（《大脑、行为和免疫》Brain Behavior and Immunity，23卷，149页）。
“细胞因子几乎可以与抑郁相关的所有信号通路相互作用，”亚特兰大艾墨立大学医学院（Emory University School of Medicine）的安德鲁•米勒如是说。他认为炎症导致行为变化是说得通的。“细胞因子会试着关闭身体，让身体的资源专心于治愈疾病，但与此同时，受伤的动物更容易成为攻击目标，因此需要处在高警戒状态以应对和掠食者遭遇。”
米勒最近对接受α干扰素治疗丙型肝炎的患者的大脑进行了成像。他的小组发现药物激活了背侧前部扣带回皮层，这是大脑内部的参与错误检测和冲突检测的一个区域（《生物精神病学》Biological Psychiatry，58卷，190页）。在患有强迫症高度神经质的患者身上也发现了类似的激活模式。米勒说：“如果大脑那个区域的活动增加，人们将会变得更加多疑，把没有恶意的话理解为威胁。”
除了感染和毒素，压力和肥胖也会导致细胞因子的分泌。鲁克说肥胖的人患抑郁症的可能性是正常人的2-3倍，脂肪组织是产生促炎细胞因子的一个源泉。
正因为这样，鲁克相信免疫系统很可能会影响表面上健康人群的行为和精神健康。“现在有大量的人都有慢性炎症反应，”他说，“他们将来可能会受到这些的折磨。”
不过细胞因子并不总是带来坏的影响。洛杉矶加利福尼亚大学的内奥米•艾森伯格（Naiomi Eisenberger）和她的同事已经发现当为一些人注射会增强炎症细胞因子的细菌毒素时，他们变得对社会性疼痛（心痛）更加敏感。特别是一种叫白细胞介素6的细胞因子，它可能可以增加大脑移情区域的活动。
这些发现带来了新的治疗方式。目前在进行实验检测一种可以阻挡主要的炎症因子肿瘤坏死因子-阿尔法(TNF-alpha)的药物是否可以减轻抑郁。其他的一些实验则调查常见的消炎药比如环氧化酶-2（COX-2）抑制剂或者阿司匹林是否可以增强人们对传统抗抑郁药的反应。
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