Anticiparea bolii poate declanșa un răspuns imun real

Un studiu publicat în revista Nature Neuroscience a investigat dacă anticiparea neurală a unui pericol infecțios virtual poate activa componente ale răspunsului imun în absența unui contact real cu patogenul. Cercetătorii au testat dacă sistemul de spațiu peripersonal (SPP) uman poate anticipa o amenințare infecțioasă în realitate virtuală și poate activa celulele limfoide înnăscute, similare cu cele implicate în răspunsul la infecții reale.
Speciile sociale au dezvoltat mecanisme comportamentale de evitare a bolilor infecțioase, inclusiv distanțarea socială. Sistemul nervos, în special rețeaua fronto-parietală asociată spațiului peripersonal, joacă un rol central în anticiparea contactelor periculoase. La contactul efectiv cu un patogen, sistemul imun (prin componentele sale înnăscute și adaptative) devine activ. Însă nu se știa dacă anticiparea neurală poate activa în avans sistemul imun.

Despre studiu

Participanții sănătoși au fost expuși în realitate virtuală la avataruri umane cu semne evidente de infecție (infecțioase), neutre sau înfricoșătoare. Reacțiile comportamentale, neuronale și imunologice au fost măsurate prin:

• psihofizică și sarcini multisenzoriale;
• electroencefalografie (EEG) și imagistică fMRI;
• citometrie în flux și spectrometrie de masă pentru profilul limfocitelor și markerii neuro-imuni.

Rezultate

Anticiparea unei infecții virtuale activează sistemul SPP

Participanții au răspuns mai rapid la stimuli tactili pe față atunci când un avatar infecțios se apropia, comparativ cu unul neutru sau înfricoșător. Efectul de facilitare multisenzorială (indice al activării SPP) s-a extins până la distanțe mai mari în cazul avatarurilor infecțioase, sugerând o anticipare timpurie a unei amenințări infecțioase în spațiul apropiat de corp.

Răspunsuri neuronale diferențiate pentru infecții virtuale

EEG-ul a identificat diferențe în activarea parietală și premotorie între avataruri infecțioase și neutre, mai ales la distanțe mari. fMRI a arătat activări specifice în cortexul somatosenzitiv, insula anterioară, cortexul premotor și girusul frontal mijlociu – componente ale rețelei de saliență și ale sistemului SPP – atunci când era prezent un avatar infecțios la distanță.

Stimulii infecțioși modifică funcția celulelor limfoide înnăscute

Expunerea la avataruri infecțioase a crescut frecvența și activarea ILC comparabil cu un vaccin gripal real. PCA a confirmat că această activare nu a fost observată pentru avatarurile neutre sau înfricoșătoare. Subseturile ILC1, ILC2 și ILCP au fost toate implicate, sugerând o mobilizare sistemică precoce a efectoarelor înnăscute.

Rețelele cerebrale proiectează anticiparea infecției spre hipotalamus

Modelările DCM au arătat că anticiparea infecției modula conectivitatea dintre hipotalamus și regiunile frontale și senzoriale. Aceste căi ar putea reprezenta puntea dintre semnalizarea neurală și activarea imunității înnăscute prin axa hipotalamo-hipofizo-corticosuprarenală.

Modelare computațională a răspunsului neuro-imun

Un model de rețea neuronală cu un singur strat ascuns a prezis cu 71% acuratețe activarea ILC pe baza nivelelor de hormoni HPA, eicosanoizi și factori neuroinflamatori. Zona de „hotspot” imun prezisă s-a regăsit semnificativ mai frecvent în cohorta infecțioasă.

Concluzii

Studiul arată că anticiparea contactului cu o infecție virtuală activează un lanț neuro-imun specific care implică:

• sistemul de spațiu peripersonal;
• rețeaua de saliență cerebrală și hipotalamusul;
• activarea celulelor limfoide înnăscute, independent de contactul real cu patogenul.

Aceste rezultate sugerează că sistemul imun poate reacționa anticipativ la pericole infecțioase percepute vizual, fără contact fizic. Asemenea unui detector de fum biologic, sistemul nostru este calibrat pentru a evita întârzierile în răspuns, chiar cu riscul unor „alarme false”.

Limite ale studiului

• Studiul este explorator, neexistând lucrări anterioare privind declanșarea imunității prin infecții simulate în VR.
• Au fost analizate doar răspunsuri la un singur vaccin și la o populație tânără, deci generalizabilitatea este limitată.
• Percepția de dezgust nu a putut fi complet separată de percepția infecțiozității, deși s-au făcut ajustări pentru acest factor.

Implicații

Acest studiu deschide o direcție nouă în cercetarea neuro-imunologiei comportamentale, demonstrând că percepția amenințării infecțioase este suficientă pentru pregătirea sistemului imun. Realitatea virtuală poate deveni un instrument valoros în explorarea relațiilor creier–sistem imun și în proiectarea intervențiilor comportamentale sau terapeutice.