大脑与免疫系统的对话，从未像今天这样真实。而虚拟走向现实。
2026年4月24日，Trabanelli团队在《Nature Neuroscience》杂志发表了对其团队在2025年发表的论文的补充说明“Addendum: Neural anticipation of virtual infection triggers an immune response”，首先感谢了先前的研究，这些研究为疾病相关线索的知觉加工与生物免疫反应之间的联系提供了证据。进一步确认了他们2025年原始研究的结论：首次提供直接证据，证明行为免疫系统（Behavioral Immune System,BIS）与生物免疫系统可在物理接触病原体前实现预判协同，解决了此前研究"仅有外周指标、无神经机制"的争议。明确了"空间威胁感知→神经预警→免疫预启动"的完整通路，解释了为何虚拟感染即可触发真实免疫反应。
知觉加工与生物免疫反应之间的联系的研究有两条路径。
第一条路径主要生物样本的测定：
生物体的一项关键功能是预判威胁接触，以便及时激活恰当的“战斗或逃跑”反应。这就涉及到行为免疫系统（BIS）和神经预期免疫反应。所谓BIS，是指人类和动物通过行为策略来避免接触病原体的心理机制(比如避开生病的人来预防感染)，是进化过程中形成的"第一道防线"，在物理免疫系统发挥作用之前就启动，是在病原体威胁下演化出的适应性行为机制。神经预期免疫反应研究与行为免疫系统高度相关：两者共同构成多层次防御体系：行为系统先回避，神经系统再预警，最后物理免疫系统应对。但之前尚无证据表明行为免疫系统与生物免疫系统之间存在相互作用，能在物理接触病原体之前预判并协同应对潜在感染。然而，在2010年，Schaller等人的一项开创性研究表明，观看展示传染病症状的图像会增强血液样本在后续免疫挑战下的IL-6反应。Stevenson、Keller和Brown等团队的进一步研究报道，当暴露于疾病相关线索（如图像、视频或与表现出疾病症状者——例如打喷嚏或咳嗽——的虚拟现实互动）时，唾液免疫标志物（包括细胞因子、TNF-α和分泌型免疫球蛋白A，sIgA）会发生变化。然而，其中一些研究存在的不足表明，仅基于唾液免疫标志物的研究结果应谨慎解读，并被视为免疫调节的初步指标。因此，Trabanelli团队在文章中指出，更稳健的免疫监测分析应侧重于来自接触感染相关线索的参与者的血液样本中的可溶性标志物、免疫细胞频率和活化测量，以及整体RNA分析。
第二条路径探讨了疾病线索的神经处理过程：
Regenbogen、Leschak和Keller等团队的研究利用功能性磁共振成像（fMRI）探讨了疾病线索的神经处理过程。这些研究考察了对疾病视觉甚至嗅觉信号的反应，并报告了包括中额叶和眶额叶皮层（与显著性评估和决策相关）、高级感觉区域（如下颞叶和枕叶皮层）、多感觉区域（处理外感受刺激，例如顶内沟）以及内感受刺激（即岛叶）在内的区域的激活。综合这些发现表明大脑对疾病线索具有敏感性，但并未说明这种神经反应是否转化为免疫系统的预期性激活，也未阐明此类相互作用可能通过哪些神经-免疫通路发生。
2025年7月28日，Trabanelli研究团队在Nature Neuroscience杂志上发表了题为“Neural Anticipation of Virtual Infection Triggers an Immune Response”的研究论文，首次证明免疫系统可在物理接触病原体前被"预警"，挑战了传统免疫学认知，研究结果扩展了人类预期性神经-免疫激活的框架，证明预测性神经过程可能在潜在感染发生前激活免疫通路。
Trabanelli研究团队想知道，人类大脑是否具备一种早期感知与预判虚拟感染接触的机制，该机制能够触发免疫系统早期应答者——即固有淋巴细胞（例如固有淋巴样细胞（ILCs）和自然杀伤（NK）细胞）的反应，其方式类似于应对物理病原体接触时的反应。于是，他们设计了一个实验，利用虚拟现实（VR）技术让显示明显感染迹象的人脸（即感染性虚拟形象）和中性头像进入参与者的近身空间（peripersonal space，PPS），使健康参与者暴露于潜在的感染威胁中。借助心理物理学多模态技术、脑电图（EEG）、fMRI、质谱分析（MS）和流式细胞术，测量了参与者对感染性虚拟形象的行为、神经及免疫反应，并将其与对照刺激或实际病原体接触（即流感疫苗注射）所诱发的反应进行比较。研究结果表明，潜在的虚拟感染威胁接触由近身空间系统的额顶叶区域进行预测，大脑中检测环境中重要事件的显著性网络也被激活（大脑“突显网络”的活动激增），并触发了一系列神经-免疫介质的级联反应，最终导致ILC频率和激活状态的改变：ILC1s减少，ILC2s和ILC前体细胞（ILCPs）增多——这种免疫细胞的重排模式，几乎和流感疫苗接种引起的免疫反应相似。Kavanagh在评论这一研究结果时说：“大脑仅凭看到病人的景象就会激活一线免疫细胞，模拟身体对实际感染的反应”。
所谓近身空间（PPS）是指围绕身体的一层"虚拟边界"，通常延伸至身体周围约1米范围内，是大脑用于编码和监控身体附近空间信息的神经机制，例如，当有人靠近你的时候，PPS系统会帮你察觉到，并且让你做出相应的反应。行为免疫系统、神经预期免疫与PPS高度关联，共同构成多层次防御体系：外层：PPS检测到物体进入→触发行为免疫反应→ 感知线索 →回避；中层：PPS检测到物体进入→空间监测 → 威胁接近预警；内层：PPS威胁接近预警→若无法回避 → 激活神经预期免疫通路 →神经激活 →提前启动免疫防御；核心：物理免疫系统 → 实际接触 → 抗体/细胞免疫应答，三者协同实现从行为到分子的全链条防护。
人体免疫系统的激活不仅发生在病原体的物理接触后，当感染威胁突破身体-环境交互的功能边界（近身空间）时同样会触发免疫响应。说人话就是，大脑在感知到（看见）患有传染病的病人在附近时（在物理接触病原体之前），就会对这种潜在的感染产生了与直接接触真正的病原体类似的反应，让免疫系统提前做好准备。
总之，Trabanelli研究团队整合神经科学、免疫学、计算建模等多个领域，明确了神经预期免疫反应的触发机制和强度，为理解"身心互动"提供了分子和神经层面的证据，为心理应激、安慰剂效应、传染病防控（如疫苗开发）提供了新的神经免疫学解释框架。为"知觉-神经-免疫"三级防御体系提供了坚实支撑。
这一发现最终可能会有实际应用，例如改善疫苗反应或提高某些药物的疗效。“例如，如果你得了流感并服用了扑热息痛，你可以利用虚拟现实来增强效果，通过调节免疫系统反应来实现，”论文的通讯作者 Serino说。然而，仍有许多问题有待解决，如基于虚拟现实模拟，需进一步验证真实感染场景的效应强度，如长期神经预期对免疫系统的潜在影响尚需明确（这些效果是否会持续数小时甚至数天——而不仅仅是看到病态面孔后的即时反应），个体差异（如年龄、免疫状态、心理特质）的影响有待探索。
另外，为什么神经免疫机制未能有效保护医护人员呢？
26-5-4日于济南
主要参考文献
Nat Neurosci.2026 Apr 24.doi: 10.1038/s41593-026-02284-2. Online ahead of print.
Nat Neurosci.2025 Sep;28(9):1968-1977
Psychol. Sci.2010，21, 649–652 .
Brain. Behav. Immun.2025，125, 398–409.
Nature.2025 Aug;644(8075):17.
科学网—虚拟病人也能激活免疫细胞：https://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2025/7/385727.shtm?id=385727
(One Health 11：知觉-神经-免疫三级防御体系构建：Trabanelli团队解释研究的突破性贡献)
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