从品尝一块蛋糕到拥抱朋友,生活中许多乐趣都会在大脑中引发类似的反应——化学物质激增,告诉身体“这感觉很好,再做一次。” 周五发表在《自然通讯》杂志上的研究表明,这种感觉良好的回路可能发挥更大的作用。科学家们使用实验室工具激活小鼠的奖励回路,发现其化学信号到达免疫系统,增强了一组骨髓细胞的能力,从而减缓肿瘤的生长。这些发现尚未在人体中得到证实。但鉴于奖励系统与积极情绪有关,这项研究为个人的心理状态如何帮助阻止癌症进展提供了一种生理机制。
澳大利亚墨尔本莫纳什大学的生物学家埃丽卡·斯隆说,大量研究测量了压力和负面情绪对健康的影响。但通过大脑的奖励中心,免疫活动有可能对积极影响做出反应——“这就是我认为真正令人兴奋的地方,”斯隆说,她研究癌症中的神经-免疫活动,但没有参与目前的研究。
大脑与免疫系统对话的观点并不新鲜。最引人注目的例子之一是安慰剂效应——几个世纪以来的观察表明,安慰剂在某些人身上可以像循证医学一样有效。多年来,科学家们一直试图解开这种神秘现象背后的生物学原理。
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十年前发表的脑成像实验中出现了线索。 这些分析显示,食物、性行为和社交互动(以及赌博和成瘾性药物)激活的同一奖励回路,也会在对安慰剂有反应的人身上被激活。以色列的研究人员在研究这些数据时,将身心问题转变为更容易测量的生理问题:奖励回路的激活是否会对免疫系统产生任何影响?
似乎可以合理地假设积极的想法和情绪会改变大脑中神经元的活动。“神经元活动是我们能够操纵的东西,”以色列理工学院的生物学家阿西娅·罗尔斯说,她是当前研究的共同资深作者。
在她之前的研究中,她的团队使用一种相对较新的技术DREADD(专门被设计药物激活的设计受体)刺激小鼠的大脑,该技术在特定细胞(在本例中为奖励回路的神经元)上放置分子开关。在激活小鼠的奖励系统后,研究人员分析了其脾脏中的免疫细胞。最明显的效果出现在单核细胞中——一组白细胞,它们吞噬病原体作为身体非特异性免疫防御的一部分。具体而言,研究小组发现,来自大脑激活小鼠的单核细胞比来自未治疗动物的单核细胞更有效地杀死细菌。
塔玛尔·本-沙南说,看到大脑的奖励回路可以增强针对病原体的免疫活动,“我们的下一个想法是,免疫系统失效的情况是什么?”塔玛尔·本-沙南现在是加州大学旧金山分校的生物学家,他在 2016 年发表了细菌实验。本-沙南和以色列理工学院医学博士-博士生玛雅·席勒是这项新研究的共同第一作者。
研究的共同资深作者法赫德·哈基姆提出了研究癌症的想法,他担任拿撒勒EMMS医院院长,并在以色列海法的Rambam医疗保健园区担任儿科肺科医生和睡眠专家。哈基姆在芝加哥大学进行研究期间,研究了小鼠癌症模型,并在2014年发表了一项研究,表明睡眠碎片化使动物的肿瘤生长更快。哈基姆说,如果睡眠不好会引发促进肿瘤的大脑活动,那么激活奖励途径可能会产生相反的效果——减缓癌症的大脑变化。
这正是研究人员发现的。在植入癌细胞的小鼠中,为期两周的每日奖励回路刺激产生了强烈的反应——它们的肿瘤比未接受大脑激活的对照组小鼠的肿瘤小 40% 到 50%。进一步的实验将这种效应追溯到骨髓中产生的一组特定的免疫细胞,称为髓系来源抑制细胞 (MDSC)。如果不加以阻止,MDSC 会通过关闭其他控制肿瘤的免疫细胞来促进肿瘤生长。然而,激活大脑的奖励系统会释放化学信号,从而以一种使这些促肿瘤 MDSC 失活的方式,破坏这种制衡网络。反过来,这使得典型的抗肿瘤免疫反应得以进行。
哈基姆说,这就像“在没有药物的情况下进行免疫疗法”,他指的是最近一类癌症药物,其作用是通过装备患者自身的免疫系统来对抗肿瘤。
斯坦福大学的精神病学家大卫·斯皮格尔没有参与这项研究,他称其为“一项重要且进行良好的研究”。此前,斯皮格尔及其同事表明,通过每周小组治疗获得的社会支持延长了转移性乳腺癌女性的生存期。鉴于奖励回路被认为是由安慰剂效应中的积极思维激活的,这项新研究为“良好的社会支持和在面对死亡时获得生活视角如何对癌症生存产生积极影响”提供了一种潜在机制,斯皮格尔说。
斯隆在澳大利亚的研究小组早些时候发表的小鼠研究表明,慢性压力会靶向与新论文中奖励回路激活影响的相同免疫细胞。综合来看,她的工作和新发现表明,积极和消极的精神状态都可以“推动这些免疫细胞移动,以至于对癌症结果产生影响。”
罗尔斯警告说,新的小鼠研究结果并不意味着癌症患者应该停止服用药物,转而依赖积极思维。它们仅仅为后者的所谓益处提供了一种可能的机制。
作为将小鼠研究结果转化为人体研究的第一步,罗尔斯实验室正在与特拉维夫大学的另一个小组合作,测试是否有可能通过直接刺激人体的奖励回路来触发免疫效应。哈基姆说,到目前为止,数据是初步的。但它们提出了这样一种可能性,即有一天,癌症患者可以接受大脑刺激作为辅助治疗,并结合少量传统治疗,如化疗和放疗。