В последние годы научная общественность все больше обращает внимание на глубинные взаимосвязи между мозгом и иммунной системой. Впечатляющее исследование, опубликованное в журнале Nature Neuroscience в 2025 году, открывает поразительные возможности понимания того, как человеческий мозг способен предвосхищать угрозы инфекций, даже если они представлены в виртуальной реальности (VR), и тем самым активировать защитные механизмы организма. Данная работа меняет устоявшиеся представления о запуске иммунного ответа и показывает, что этот процесс начинается намного раньше контакта с реальным патогеном. Погружение в суть этой темы открывает перспективы не только для науки, но и для медицины и технологий. Ожидается, что раннее обнаружение угрозы значительно увеличивает шансы организма на выживание.
Различные опасности в окружающей среде требуют быстрой реакции, и механизм "борьбы или бегства" давно признан ключевым для нейронной системы. Однако, в сравнении с хищниками или физическими угрозами, патогены - вирусы, бактерии и другие микроорганизмы - представляют собой уникальный тип опасности. Их выявление не всегда возможно визуально, а успешная профилактика инфекции зависит от своевременного принятия мер. В ходе эволюции у социальных видов, включая человека, сформировалась так называемая "поведенческая иммунная система", которая выражается в таких проявлениях, как избегание контактов с инфицированными особями и усиление социального дистанцирования. В основе этой системы лежит работа периперсонального пространства (ППС) - зоны вокруг тела, где мозг интегрирует мультисенсорную информацию, сочетая тактильные ощущения с визуальными и другими стимулами.
ППС играет роль фильтра, отделяющего тело от окружающей среды. Как удалось обнаружить, именно в этой зоне мозг способен "предсказывать" приближение потенциальной инфекции, распознавая аномалии у виртуальных образы больных персонажей и реагируя на них раньше, чем сама инфекция могла начать воздействовать на организм. Используя современные технологии VR и нейронаучные методы, ученые создали эксперимент с участием реальных людей, где им демонстрировали виртуальных аватаров с признаками болезни, словно они приближались в личное пространство участников. Параллельно с этим проводились измерения реакции головного мозга с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ) и функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). Результаты показали, что фронто-париетальные участки мозга, ответственные за обработку пространства около тела, активно включались в процессе "ожидания" инфекции.
Эффект был значимым уже тогда, когда виртуальный вирусный носитель находился в зоне дальнего ППС, свидетельствуя о проактивной природе решения мозга. Это обнаружение было подкреплено последующим анализом крови участников исследования. После взаимодействия с infectious avatars у них наблюдалось существенное повышение частоты и активации так называемых врожденных лимфоидных клеток (ILCs), играющих важнейшую роль в первичном иммунном ответе. Примечательно, что изменения в составе и активности этих клеток совпадали с теми, которые обычно происходят при реальных инфекциях, например, после вакцинации против гриппа. Легко можно прийти к выводу, что мозг не только регистрирует потенциальную угрозу в виртууме, но и запускает целый каскад биохимических процессов, активизирующих защиту организма.
Дополнительные исследования показали, что между ключевыми участками мозга, ответственными за обнаружение угрозы, и гипоталамусом существует особая сеть связей. Гипоталамус в свою очередь регулирует работу гипоталамо-гипофизарно-адреналовой (ГГA) системы - центрального механизма борьбы со стрессами и модуляции иммунитета. Изменения в активности гипоталамуса и его связях с корой мозга при взаимодействии с виртуальными инфекционными угрозами подтверждают существование интегрированного нейро-иммунного пути. Эксперименты с применением динамического каузального моделирования позволили выявить, что виртуальные инфекции приводят к усилению связей от медиальной префронтальной коры и передней инсулы к гипоталамусу и ослаблению связей с некоторыми другими корковыми территориями. Такое сбалансированное взаимодействие, по мнению исследователей, и обеспечивает своеобразный "предупредительный сигнал", активирующий иммунную систему без непосредственного физического контакта с патогеном.
Чтобы глубже понять, каким образом нейральные медиаторы одновременно влияют на иммунный ответ, авторы использовали методы масс-спектрометрии и компьютерного моделирования. Они измерили уровни стероидных гормонов, эйкозаноидов (продуктов арахидоновой кислоты, важных веществ, регулирующих воспаление), а также разнообразных нейровоспалительных факторов. Сложный статистический и нейросетевой анализ выявил нелинейные зависимости между этими показателями и активацией ILC, указывая на то, что иммунная реакция не является следствием простого "вкл/выкл", а представляет собой сложную мультисенсорную интеграцию с множеством обратных связей. Полученные результаты имеют фундаментальное значение для понимания биологических механизмов взаимодействия мозга и иммунной системы. Они опровергают классическую, упрощенную концепцию, в которой иммунитет реагирует только на реальное внедрение патогенов.
Оказывается, нервная система может "предвидеть" угрозу, вызывая адаптивный ответ заранее, что дает организму преимущество в борьбе с инфекцией. Возможности практического применения этих открытий многообразны. Во-первых, такие знания могут стать основой для разработки новых терапевтических и профилактических стратегий, включая виртуальные стимулы для подготовки иммунной системы, иммуномодуляцию через центральную нервную систему и создание инновационных методов предупреждения болезней. Во-вторых, использование VR как инструмента для влияния на физиологию организма открывает перспективы в психологической терапии, реабилитации, а также в повышении устойчивости к стрессам и болезням. Представление о том, что мозг и иммунитет работают интегрировано в рамках периперсонального пространства, стимулирует междисциплинарные исследования в области нейроиммунологии, психологии и медицины.
Необходимо отметить и ограничения исследования. Работа была выполнена на ограниченном числе молодых здоровых добровольцев, что требует дополнительных проверок в более широких демографических группах и с другими типами иммунных вызовов. Также пока неизвестно, какие именно элементы представлены в виртуальной инфекции являются ключевыми для запуска нейро-иммунного ответа и насколько эти явления отражают реальные процессы при различных патогенах. Тем не менее, публикация стала важным шагом на пути к пониманию "перекрестка" между восприятием опасности и иммунитетом. Она демонстрирует способность человека превращать визуально-сенсорные сигналы, даже если они виртуальны, в реальные физиологические реакции, подготавливая организм к возможной защите.
В итоге, исследование раскрывает новую грань антиципаторного потенциала мозга, где восприятие не ограничивается пассивным наблюдением, а трансформируется в активный защитный механизм. Такой подход переосмысляет роль виртуальной и психологической реальности в формировании здоровья и открывает дверь для будущих инноваций в медицине, психологии и технологиях. .
