在所有可怕的方式中 影响身体,其中一个更阴险的影响是在大脑上。
现在清楚的是,许多患有 COVID-19 的患者表现出神经系统症状,嗅觉丧失、谵妄、中风风险增加。
对大脑也会产生更持久的影响,包括肌痛性脑脊髓炎/慢性疲劳综合症和格林-巴利综合征。
这些影响可能是由直接病毒感染引起的脑组织。但越来越多的证据表明额外的间接行动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触发,导致 COVID-19 后持久的神经系统变化。
我是一名神经科学家专门研究记忆如何形成、免疫细胞在大脑中的作用以及记忆是如何持续被扰乱的 患病和免疫激活后。
当我调查新兴科学文献时,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病例浪潮?
免疫系统和大脑
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造成的。感冒期间流鼻涕并不是病毒的直接影响,而是免疫系统对感冒病毒反应的结果。
当谈到感觉不舒服时也是如此。全身不适、疲倦、发烧和社交退缩是由大脑中的特殊免疫细胞(称为神经免疫细胞)和大脑中的信号激活引起的。
大脑和行为的这些变化虽然对我们的日常生活来说很烦人,但具有高度适应性并且非常有益。通过休息,您可以让需要能量的免疫反应发挥作用。
一个使身体不太适应并提高免疫系统的效率。社交退缩可能有助于减少病毒的传播。
除了在疾病期间改变行为和调节生理反应之外,大脑中的专门免疫系统还发挥着许多其他作用。
最近已经明确的是,位于连接处的神经免疫细胞 脑细胞(突触)之间, 哪个提供能量和微量炎症信号,对于正常记忆形成至关重要。
不幸的是,这也为像 COVID-19 这样的疾病提供了一种可能导致急性神经系统症状和大脑中长期存在的问题。
在疾病和炎症期间,大脑中的特殊免疫细胞被激活,喷出大量炎症信号,并改变它们与神经元的沟通方式。
对于一种细胞,小胶质细胞,这意味着改变形状,收回细长的臂并变成斑点状的移动细胞,将潜在的病原体或细胞碎片包裹在其路径中。但是,这样做的同时,他们也破坏和吃掉对记忆存储非常重要的神经元连接。
另一种类型的神经免疫细胞称为星形胶质细胞,通常环绕连接在疾病诱发的激活过程中,神经元之间发生相互作用,并将炎症信号转储到这些连接处,从而有效防止存储记忆的神经元之间的连接发生变化。
因为 COVID-19 涉及炎症信号大量释放,这种疾病对记忆力的影响让我特别感兴趣。这是因为它既会对认知产生短期影响(谵妄),也可能对记忆、注意力和认知产生长期影响。
还有一个认知能力下降和痴呆的风险增加,包括疾病、衰老过程中。
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专门进化,会根据经验而发生变化,以消除危险并最大限度地提高生存率。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,或寻求食物或社交机会。
免疫系统已经进化到可以微调炎症反应并针对以前遇到的病原体的生产。
然而,患病后大脑的长期变化也与年龄相关的认知能力下降和阿尔茨海默病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。
这可以通过以下方式发生对神经元连接或神经元本身造成永久性损伤还可以通过更多神经元功能的微妙变化。
COVID-19 与记忆持续影响之间的潜在联系是基于对其他疾病的观察。例如,许多康复的患者心脏病发作或搭桥手术报告持久随着衰老而加剧的认知缺陷。
另一种具有类似认知并发症的重大疾病是败血症– 炎症引发的多器官功能障碍。在这些疾病的动物模型中,我们还发现记忆障碍以及神经免疫和神经元功能的变化在病后数周和数月持续存在。
甚至轻度炎症,包括慢性压力,现在被认为是老年痴呆症和认知能力下降的危险因素。
在我自己的实验室中,我和我的同事还观察到,即使没有细菌或病毒感染,短期内触发炎症信号也会导致记忆相关大脑区域神经元功能的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?
我们还需要很多年才能知道 COVID-19 感染是否会增加认知能力下降或阿尔茨海默病的风险。但通过预防和治疗 COVID-19 可以降低或减轻这种风险。
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,非常新的研究表明,常见疫苗,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 治疗药物抑制过度的免疫激活 和炎症状态。这些治疗也有可能减少炎症对大脑的影响,并减少对长期大脑健康的影响。
疫情过后很长一段时间内,COVID-19 仍将继续影响健康和福祉结束了。因此,继续评估 COVID-19 疾病对日后认知能力下降和痴呆症的影响至关重要。
通过这样做,研究人员可能会获得关于炎症在整个生命周期中与年龄相关的认知能力下降中的作用的重要新见解。这将有助于制定更有效的策略来预防和治疗这些使人衰弱的疾病。