Бактерии не пройдут: доказано наличие у людей поведенческого иммунитета

Учёные Лозаннского университета (Швейцария) доказали, что человек может защищаться от инфекций задолго до их попадания в организм за счёт комплексной нейроиммунной реакции. Она позволяет распознать патоген и активировать иммунитет. Как оказалось, такая реакция возникает не только при физическом контакте, но и после нарушения личного пространства. Детали исследования, за авторством Сары Трабанелли, Мишель Аксельрод, Джулии Феллрат, Джорджии Пападопулу, Марен Борн и других, описаны в журнале Nature Neuroscience.

Патогены представляют собой особую форму угрозы, которую необходимо выявлять и избегать. Сюда относятся вирусы, бактерии, грибы, простейшие. В ходе эволюции социальные виды выработали ряд поведенческих реакций, направленных на предотвращение контактов. Они называются «поведенческой иммунной системой». Яркий тому пример — социальная дистанция, применяемая в период эпидемии COVID-19. В свою очередь, при встрече с раздражителем поведенческие реакции активируют работу иммунной системы, состоящей из органов раннего и позднего реагирования (врождённый и адаптивный иммунитет соответственно).

До настоящего времени не было никаких доказательств, что поведенческая и биологическая защитные системы взаимодействуют друг с другом и заранее реагируют на потенциальную опасность. Чтобы это выяснить, специалисты набрали 248 здоровых добровольцев, которых подвергли потенциальным инфекционным угрозам путём виртуальной реальности. Учёные с помощью программного обеспечения Poser 10 Pro создали:

• инфекционные аватары (виртуальные лица с явными признаками инфекции);
• нейтральные аватары;
• аватары, вызывающие страх (возбуждающий, но не патогенный угрожающий стимул).

Они и попадали в поле зрения участников во время испытания.

Кроме того, учёные использовали и реальный контакт с патогенами — введение вакцины от гриппа. Реакции вакцинированных людей сравнивали с лицами, подверженными виртуальной «инфекционной» атаке.

Поведенческие, нейронные и иммунные реакции на заражённые аватары в сравнении с реакциями, вызванными контрольными стимулами или реальным контактом с патогенами измерялись с помощью:

• психофизики;
• электроэнцефалографии (ЭЭГ);
• функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ);
• масс-спектрометрии (МС);
• проточной цитометрии.

Исследование показало, что инфекционные аватары воспринимались как больные и заразные. Они вызывали реакции избегания по сравнению с двумя другими.

Как проходил эксперимент?

Исследование состояло из пяти экспериментов: 1 — отношение и возбуждение при возникновении аватаров, 2 — поведение, 3 — оценка с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ), 4 — характер иммунного ответа и 5 — оценка с помощью магнитно-резонансной томографии (фМРТ). Участники из группы вакцинации были привиты препаратом FluarixTetra в 2018–2019 годах.

На первом сеансе исследования добровольцы видели нейтральный аватар. На втором — участников разделили на три группы:

• в первой — испытуемым показывали только заразительный аватар;
• во второй — аватар, вызывающий страх;
• в третьей — нейтральный аватар (контрольная группа лиц).

Кроме того, добровольцам подавали тактильные стимулы на лице в унисенсорном режиме (пустое пространство), либо в мультисенсорном (в сочетании с приближением аватара) с помощью цилиндрических механических вибраторов. Аватар во время испытаний находился на одном из пяти расстояний (D5 = далеко, D1 = близко).

Третий этап заключался в оценке активности головного мозга с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ). Учёные выяснили, что приближение аватара заблаговременно активирует мультисенсорно-моторные области головного мозга.

Четвёртый этап заключался в заборе крови для выявления клеток, характеризующих начало развития иммунной реакции для борьбы с инфекцией. Тут сравнивали кровь испытуемых, подвергшихся виртуальной стимуляции, и добровольцев, получивших вакцину. В результате учёные обнаружили, что уровень активации лимфоидного ответа был одинаковым как при воздействии виртуальных, так и реальных инфекций.

На пятом этапе использовали функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ) для определения реакции мозга в ответ на раздражение. В ходе опытов выяснили, что активность головного мозга повышается при ощущении отвращения при виде инфекционного аватара.

Как пишут авторы, исследование наглядно продемонстрировало, что потенциальные угрозы заражения, даже если они представлены в виртуальной реальности, предварительно активируют иммунную систему, запуская образование клеток-киллеров, вероятнее всего, посредством работы гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы.

Главным механизмом защиты от инфекции является раннее обнаружение потенциальных угроз, позволяющее оперативно принять решение об избегании патогенов, например, посредством социальной дистанции или активации иммунных клеток для уничтожения инфекции. Тем самым, опыт с виртуальными заразными аватарами доказал связь между центральной нервной и иммунной системами.