在 SARS-COV-2 病毒影响身体的各种可怕方式中,一种更为隐蔽的影响是 COVID-19 对大脑的作用。
现在已经很清楚,许多患有 COVID-19 的患者会出现神经系统症状,从嗅觉丧失、谵妄,到中风风险增加。对大脑还有更持久的后果,包括肌痛性脑脊髓炎/慢性疲劳综合征和格林-巴利综合征。
这些影响可能由病毒直接感染脑组织引起。但越来越多的证据表明,通过病毒感染上皮细胞和心血管系统,或通过免疫系统和炎症而引发的额外的间接作用,导致 COVID-19 后出现持久的神经系统变化。
我是一名神经科学家,专攻记忆形成方式、免疫细胞在大脑中的作用以及疾病和免疫激活后记忆如何持续受到干扰。在我审阅新兴的科学文献时,我的问题是:未来是否会出现与 COVID-19 相关的记忆缺陷、认知能力下降和痴呆症病例潮?
免疫系统与大脑
我们归因于感染的许多症状实际上是由于免疫系统的保护性反应。感冒时的流鼻涕并不是病毒的直接作用,而是免疫系统对感冒病毒反应的结果。当感到不适时也是如此。普遍的不适、疲劳、发烧和社交退缩是由大脑中称为神经免疫细胞的特化免疫细胞的激活以及大脑中的信号引起的。
这些大脑和行为的变化,尽管对我们的日常生活造成困扰,但却具有高度适应性且益处巨大。通过休息,您可以让耗能的免疫反应发挥作用。发烧使身体不利于病毒生存,并提高免疫系统的效率。社交退缩可能有助于减少病毒传播。
除了在疾病期间改变行为和调节生理反应外,大脑中的特化免疫系统还发挥着其他一些作用。最近有证据表明,位于脑细胞(突触)连接处的神经免疫细胞,它们提供能量和微量炎症信号,对于正常的记忆形成至关重要。
不幸的是,这也为 COVID-19 等疾病导致急性神经系统症状和大脑长期问题提供了一种途径。
在疾病和炎症期间,大脑中的特化免疫细胞会被激活,释放大量的炎症信号,并改变它们与神经元的交流方式。对于一类称为小胶质细胞的细胞,这意味着它们会改变形状,收回纤细的触角,变成吞噬路径中潜在病原体或细胞碎片的块状、可移动细胞。但在此过程中,它们也会破坏和吞噬对记忆存储至关重要的神经元连接。
另一种称为星形胶质细胞的神经免疫细胞,在疾病引起的激活期间通常会包裹神经元之间的连接,并将炎症信号倾倒在这些连接处,从而有效阻止存储记忆的神经元之间连接的变化。
由于 COVID-19 涉及大量释放炎症信号,因此该疾病对记忆的影响对我来说尤为重要。这是因为既有对认知(谵妄)的短期影响,也有对记忆、注意力和认知能力产生长期变化的潜力。同时,晚年患认知能力下降和痴呆症(包括阿尔茨海默病)的风险也会增加。
炎症如何对记忆产生长期影响?
如果神经免疫细胞的激活仅限于疾病持续时间,那么炎症如何导致长期记忆缺陷或增加认知能力下降的风险?
大脑和免疫系统都经过特化进化,能够因经验而改变,以中和危险并最大化生存。在大脑中,神经元之间连接的变化使我们能够存储记忆并快速改变行为以逃避威胁,或寻找食物或社交机会。免疫系统已进化为针对先前遇到的病原体微调炎症反应和抗体产生。
然而,疾病后大脑的长期变化也与患阿尔茨海默病和年龄相关认知能力下降的风险增加密切相关。神经免疫细胞和炎症信号的破坏性作用会永久损害记忆。这可能通过对神经元连接或神经元本身的永久性损伤,以及通过神经元功能更细微的变化来实现。
COVID-19 与持续的记忆影响之间的潜在联系是基于对其他疾病的观察。例如,许多从心脏病发作或搭桥手术中恢复的患者报告了持久的认知缺陷,这些缺陷在衰老过程中会加剧。
另一种具有类似认知并发症的主要疾病是败血症——由炎症引发的多器官功能障碍。在这些疾病的动物模型中,我们也看到了在疾病发生数周和数月后仍然存在的记忆障碍,以及神经免疫和神经元功能的改变。
即使是轻度炎症,包括慢性压力,现在也被认为是晚年痴呆症和认知能力下降的风险因素。
在我自己的实验室里,我和我的同事们也观察到,即使没有细菌或病毒感染,在短期内触发炎症信号也会导致与记忆相关的脑区的神经元功能发生长期变化和记忆障碍。
COVID-19 是否会增加认知能力下降的风险?
要确切了解 COVID-19 感染是否会导致认知能力下降或阿尔茨海默病的风险增加,还需要很多年。但这种风险可以通过预防和治疗 COVID-19 来降低或减轻。
预防和治疗都依赖于降低疾病和炎症的严重程度和持续时间的能力。有趣的是,一些非常新的研究表明,常见的疫苗,包括流感疫苗和肺炎疫苗,可能会降低患阿尔茨海默病的风险。
此外,几种新兴的 COVID-19 治疗方法是能够抑制过度免疫激活和炎症状态的药物。这些治疗方法可能还会减轻炎症对大脑的影响,并降低对长期大脑健康的影响。
即使在大流行结束后,COVID-19 仍将继续影响健康和福祉。因此,持续评估 COVID-19 疾病对晚年认知能力下降和痴呆症易感性的影响至关重要。
通过这样做,研究人员将可能获得关于炎症在整个生命周期中对与年龄相关的认知能力下降作用的关键新见解。这将有助于开发更有效的预防和治疗这些致衰疾病的策略。
Natalie C. Tronson 是密歇根大学心理学副教授。
本文最初发表于 The Conversation。在此处阅读原文 这里。














