美国杜克大学的一项新的研究发现，大脑中清除病原体和受损神经元的免疫细胞在记忆和学习过程中也起关键作用。心理与神经学助理教授斯塔齐•比尔博在过去的研究中曾证明，早期经历过感染的实验室小鼠会对今后的感染产生很强的免疫反应，同时对它们的学习和记忆也会造成伤害。比尔博在发表于《神经学杂志》上的研究中找到了学习困难的根源，这要追究到免疫系统本身。

研究人员发现，在遇到感染时，大脑中的免疫细胞——小胶质细胞会释放一种叫白介素-1(IL-1)的信号分子。白介素-1也与大脑海马区的正常学习和认知有关。但研究发现，太多的白介素-1会损害实验室小鼠的学习和记忆功能。比尔博说，“大脑的任何感染都会导致这些分子数量增加。我真不知道为何要这样构建一个大脑，除此以外免疫系统的其它方面在大脑以外明显是有益的。”

在将近10年的一系列研究中，她将年幼小鼠进行感染，然后用死亡的无害菌进行第二次感染。当“二次打击”使小鼠的免疫反应增强后，这些小鼠的学习和记忆受到了影响。 “这些小胶质细胞记得感染，并产生了不同的反应。”她说。“感染本身不会造成持久的伤害，但却改变了免疫系统。”

二次感染甚至不一定与大脑有直接的关系。细菌在肢体上造成的感染可以产生足够的信号使大脑中的小胶质细胞释放出白介素-1。“这些小鼠在处理周围感染时做得很好，但是也让大脑付出了代价。”比尔博说。

为了观察受感染小鼠的大脑会发生什么变化，研究人员通过免疫学技术从大脑组织中发现一种特殊的细胞。这项技术可以让研究人员看到这些细胞在做什么。这项研究展示了胶质细胞在大脑中的活动景象。它就像免疫系统的巨噬细胞在身体其它部位的行为一样——吞噬其它细胞并把它们撕裂。胶质细胞也具有修剪功能，它会把大脑的神经结构整理到像成熟那样。但大脑的一些障碍会导致修剪不正常情况的出现。

研究人员把小鼠放在一个有声音和脚底有轻微震动的新环境中，以测试免疫反应如何对记忆产生影响。正常小鼠在进入这环境一次后会对此产生记忆，在它们第二次进入这个熟悉的环境后会立即呆在那里。但是受过感染的小鼠会忘记过去痛苦的经历，好像从没遇到过。即使没有经过二次免疫挑战，曾受过感染的小鼠似乎也会比对照小鼠过早地出现认知能力下降。“这与在阿尔茨海默病患者身上看到的情况非常相似，真是令人害怕。”比尔博说。

“这一发现可以帮助我们了解为什么有些人面对慢性感染、衰老、神经退行性疾病会更脆弱。”以色列希伯来大学神经生物学教授雷兹•耶尔米亚说。“这或许会帮助我们找到诊断、预防和治疗这类疾病的新方法。”

任何能激发免疫反应的疾病都会在身体恢复时延缓认知能力，但这些动物的免疫反应会发生某些持续的变化，比尔博说。实验中暴露在感染下的新生小鼠大约相当于人类胚胎的后三个月，但用不了多久我们就会说这一发现在人类有相似之处，她说。