研究發現，大腦中清除病原體和受損神經元的免疫細胞在記憶和學習過程中也起關鍵作用。
美國杜克大學的一項新的研究發現，大腦中清除病原體和受損神經元的免疫細胞在記憶和學習過程中也起關鍵作用。心理與神經學助理教授斯塔齊•比爾博在過去的研究中曾證明，早期經歷過感染的實驗室小鼠會對今后的感染產生很強的免疫反應，同時對它們的學習和記憶也會造成傷害。比爾博在發表于《神經學雜志》上的研究中找到了學習困難的根源，這要追究到免疫系統本身。
研究人員發現，在遇到感染時，大腦中的免疫細胞——小膠質細胞會釋放一種叫白介素-1（IL-1）的信號分子。白介素-1也與大腦海馬區的正常學習和認知有關。但研究發現，太多的白介素-1會損害實驗室小鼠的學習和記憶功能。比爾博說，“大腦的任何感染都會導致這些分子數量增加。我真不知道為何要這樣構建一個大腦，除此以外免疫系統的其它方面在大腦以外明顯是有益的。”
在將近10年的一系列研究中，她將年幼小鼠進行感染，然后用死亡的無害菌進行第二次感染。當“二次打擊”使小鼠的免疫反應增強后，這些小鼠的學習和記憶受到了影響。 “這些小膠質細胞記得感染，并產生了不同的反應。”她說。“感染本身不會造成持久的傷害，但卻改變了免疫系統。”
二次感染甚至不一定與大腦有直接的關系。細菌在肢體上造成的感染可以產生足夠的信號使大腦中的小膠質細胞釋放出白介素-1。“這些小鼠在處理周圍感染時做得很好，但是也讓大腦付出了代價。”比爾博說。
為了觀察受感染小鼠的大腦會發生什么變化，研究人員通過免疫學技術從大腦組織中發現一種特殊的細胞。這項技術可以讓研究人員看到這些細胞在做什么。這項研究展示了膠質細胞在大腦中的活動景象。它就像免疫系統的巨噬細胞在身體其它部位的行為一樣——吞噬其它細胞并把它們撕裂。膠質細胞也具有修剪功能，它會把大腦的神經結構整理到像成熟那樣。但大腦的一些障礙會導致修剪不正常情況的出現。
研究人員把小鼠放在一個有聲音和腳底有輕微震動的新環境中，以測試免疫反應如何對記憶產生影響。正常小鼠在進入這環境一次后會對此產生記憶，在它們第二次進入這個熟悉的環境后會立即呆在那里。但是受過感染的小鼠會忘記過去痛苦的經歷，好像從沒遇到過。即使沒有經過二次免疫挑戰，曾受過感染的小鼠似乎也會比對照小鼠過早地出現認知能力下降。“這與在阿爾茨海默病患者身上看到的情況非常相似，真是令人害怕。”比爾博說。
“這一發現可以幫助我們了解為什么有些人面對慢性感染、衰老、神經退行性疾病會更脆弱。”以色列希伯來大學神經生物學教授雷茲•耶爾米亞說。“這或許會幫助我們找到診斷、預防和治療這類疾病的新方法。”
任何能激發免疫反應的疾病都會在身體恢復時延緩認知能力，但這些動物的免疫反應會發生某些持續的變化，比爾博說。實驗中暴露在感染下的新生小鼠大約相當于人類胚胎的后三個月，但用不了多久我們就會說這一發現在人類有相似之處，她說。
