林松溪
相信每個人都有過這樣的體會,當你得了流感在床上躺了幾天之后,發現自己這幾天突然變得很笨。人們通常認為是疾病讓大腦的反應速度變慢了。然而,大腦和脊髓組成的中央神經系統一直就是一個“紫禁城”,當血管中的血液流向大腦中樞時,就會遭遇到捍衛大腦中樞的“城墻”——血腦屏障。血腦屏障可以阻止血液中的很多有害物質進人腦組織,只允許葡萄糖等必需分子通過。因此,細菌和病毒只能在周身擴散,根本無法進入大腦,當然也就不會干擾大腦的思考了。那么,到底是什么影響了我們的智商呢?其實,答案就是在對抗疾病過程中發揮了重要作用的免疫細胞。
一直以來,人們都只把免疫細胞當做維持身體健康、抵御外來侵害的武器。不過,美國弗吉尼亞大學的神經免疫學家喬納森·吉普尼斯通過十幾年的研究發現,人們大大低估了免疫細胞中T細胞的作用,它不僅能對抗入侵者,還能影響大腦的思考過程,激發大腦以最佳的狀態工作。
吉普尼斯將同一窩老鼠分成兩組,一組是正常的,另一組則通過某種方式使其缺乏T淋巴細胞。然后他將這些老鼠放進水池中,在水池的某個地方有一個平臺,老鼠只要找到平臺并爬上去就可以不用在水中掙扎了。經過幾輪的練習后,正常組的老鼠已經可以記住平臺的位置,每次被放入水池后都會直接朝平臺游去;但缺乏T細胞的那一組經過多次練習后仍然無法記住平臺的位置,每次都像無頭蒼蠅一樣到處亂撞,最后才很偶然地遇到平臺。
如果這一現象真的是由于T細胞造成的,那么當這些老鼠擁有了足夠多的T細胞后,它們應該會變聰明。為了驗證這一假設,吉普尼斯給這組老鼠重新注射了T細胞。然后他再次讓這些老鼠完成水迷宮的實驗,結果顯示,它們和那些正常的老鼠完成得幾乎一樣好。
由此看來,T細胞確實影響了大腦的思維,使大腦變得更聰明。然而由于血腦屏障的存在,T細胞是不可能進入大腦內部的,它們又是如何對大腦產生影響的呢?此前有研究已經發現,大腦中樞組織的周圍是存在有T細胞和其他免疫細胞的。如果老鼠體內含有足夠多的T細胞,唯獨腦膜上沒有T細胞,結果又會如何呢?于是吉普尼斯又做了另一個實驗,他給老鼠注射了一種藥物,這種藥物可以阻止T細胞到達腦膜。結果正如吉普尼斯預期的那樣,這些老鼠在水迷宮的實驗中表現得非常糟糕。
通過實驗我們可以發現,真正能讓大腦正常運轉的是大腦周圍的那些T細胞。吉普尼斯認為,T細胞之所以能為大腦保駕護航,最關鍵的地方就在于它們可以抑制其他免疫細胞過分發揮作用。科學家很早就發現,B細胞如果失去T細胞的控制,就會導致其功能亢進,將體內的某些正常物質視為異物,產生大量抗體對其進行攻擊,從而引起很多自身免疫疾病,如系統性紅斑狼瘡、類風濕性關節炎等。基于這一點,吉普尼斯提出,T細胞就是通過抑制其他免疫細胞行使正常的功能,使其不會對大腦造成誤傷。
當我們學習新的知識時,舊的神經連接會斷開,新的神經連接會形成。在這個過程中,大腦會釋放出很多代謝產物。對免疫系統來說,這些代謝產物看起來就像外來的有害物質,免疫細胞如臨大敵,于是分泌大量抗體,這些抗體平時都是用來對抗細菌和病毒的,但此刻它們卻干擾了大腦及其神經細胞的正常功能。
不過,好在T細胞在這一過程中嚴格把關,它可以區分出哪些是外來的病毒,哪些是大腦內正常的代謝產物。一旦確定這些物質不會危及大腦時,T細胞就會抑制其他免疫細胞分泌抗體,從而保證了大腦正常的活動不會受到影響。
這樣,我們就可以理解為什么在生病時我們會覺得自己智商降低了。正常狀態下,T細胞會抑制腦膜內的免疫細胞,使其不會對大腦進行攻擊;但當我們生病時,為了讓免疫系統盡快殺死入侵的細菌、病毒,避免對身體造成更大的傷害,此時T細胞就會放松對免疫細胞的抑制。得到解放的其他免疫細胞會分泌大量抗體,將病原體全部消滅。盡管在這個過程中大腦的學習能力也會受到影響,但兩害相權取其輕,當我們生病時,在第一時間將敵人消滅比擁有一個聰明的大腦重要得多。
(摘自《百科新說》)