Nature：当你生病时，你的大脑是什么样子？

一项新的研究发现了控制疾病行为的一组神经元。

　　

        

新的研究揭示了关于疾病行为的新信息。

当我们感觉身体不舒服时，我们往往会少吃少喝，少运动。我们也不是唯一的;在对抗感染时，大多数动物会降低同样的三种行为。

最近的研究已经确定了驱动这些反应的神经元群，即疾病行为。研究人员发现，脑干中特定的细胞群可以通过触发免疫反应，在小鼠中引起三种明显的疾病行为。此外，抑制这些神经元会抑制疾病反应的每一个行为方面。发表在《Nature》杂志上的研究结果建立了炎症和调节行为的神经通路之间的直接关系，为免疫系统如何与大脑相互作用提供了见解。

“我们仍处于试图了解大脑在感染中的作用的早期阶段，”洛克菲勒大学教授Jeffrey M. Friedman说。“但有了这些结果，我们现在有了一个独特的机会来问:当你生病时，你的大脑是什么样子?”

表达神经肽ADCYAP1的脑细胞，在这里用荧光蛋白标记，会诱发一些疾病行为。

疾病行为已被证明对动物从感染中恢复至关重要。之前的研究也证实了这一观点，强迫生病的动物进食会显著增加死亡率。

“感染期间的这些行为变化对生存非常重要，”主要作者Anoj Ilanges说，他曾是Friedman实验室的研究生，现在是HHMI Janelia研究园区的小组负责人。

然而，人们一直不清楚大脑是如何协调几乎普遍存在的拒绝食物和蜷缩在被窝里的冲动与感染的发生。因此，Friedman和Ilanges着手绘制小鼠大脑中负责疾病行为的区域。

研究小组首先将小鼠暴露在LPS中，LPS是一种细菌细胞壁，可以激活免疫系统，并有力地诱发疾病行为。注射LPS后不久，在一群表达神经肽ADCYAP1的神经元中，被称为背侧迷走神经复合体的脑干区域的活动出现了峰值。为了证实他们已经找到了正确的细胞，研究人员随后激活了健康小鼠的这些神经元，他们发现这些动物吃、喝、走动都减少了。相反，当ADCYAP1神经元失活时，LPS对这些行为的影响显著降低。

“我们不知道是相同的神经元还是不同的神经元调节着这些行为，”Friedman说，“我们发现令人惊讶的是，单个神经元群似乎调节着疾病反应的每一个组成部分。”

然而，作者对这个脑干区域参与调节疾病行为并不感到惊讶。背侧迷走神经复合体是中枢神经系统为数不多的宝贵的生理十字路口之一，在这里，血脑屏障的缺失使血液中的循环因子能够直接将信息传递到大脑。Friedman说:“这个区域已经成为大脑的一种警报中心，传递有关厌恶或有害物质的信息，这些物质通常会减少食物的摄入量。”

在接下来的几个月里，Friedman在洛克菲勒大学的团队打算将这些发现纳入他们的总体目标，即理解调节进食行为的生理信号和神经回路。他们特别感兴趣的是，为什么即使是被设计成贪吃的小鼠，在受到细菌感染时也会停止进食。

与此同时，Ilanges计划研究其他大脑区域在应对感染时所起的作用，扩大我们对大脑在这一关键过程中所起作用的认识。他说:“我们只观察了大脑的一个区域，但还有许多其他区域被免疫反应激活。这为探究感染期间大脑在做什么打开了大门。”

参考文献: