“腦霧”不是一個正式的醫學術語。但它恰如其分地描述了一種無法清晰思考的狀態，這種狀態可能出現在多發性硬化症、癌症或慢性疲勞中。最近，由於有報道稱它困擾著從 COVID-19 中康復的人，這種情況成為了新聞頭條。
COVID 的腦部相關症狀不僅僅是精神模糊。它們的範圍涵蓋了頭痛、焦慮、抑鬱、幻覺和生動的夢境，更不用說眾所周知的嗅覺和味覺異常。中風和癲癇發作也在列表中。一項研究表明，超過 80% 的 COVID 患者遇到了神經系統併發症。
病毒如何進入並隨後侵入大腦受保護的禁區仍然是一個謎，目前正在進行深入調查。在神經科學學會（SFN）第 50 屆年會（在 2020 年因疫情中斷後，本月以虛擬形式舉行）上，一系列尚未發表的研究報告記錄了導致 COVID 的 SARS-COV-2 病毒在大腦中的完整軌跡的各個方面——從細胞穿透，到在大腦區域中的擴散，再到神經功能的紊亂。
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試圖找到病毒進入神經細胞的入口讓研究人員感到困惑，因為這些細胞的表面似乎缺乏分子錨定點——例如在肺細胞中發現的那些——這些錨定點是強行侵入細胞內部所必需的。去年在《科學》雜誌上發表的一項研究中，另一種可能的入口方式被標記出來。研究表明，存在於大腦和嗅覺束神經細胞上的受體 NRP1 與這些細胞表面的一種叫做弗林蛋白酶的酶結合，從而允許病毒透過。
儘管如此，問題仍然存在：這是進入細胞的首選途徑嗎？在 SFN 2021 新聞釋出會上，來自全印度醫學科學研究所-巴特那分所的研究人員報告說，他們對基因和蛋白質資料進行了計算機分析，結果顯示在某些大腦區域的細胞中存在 NRP1 和弗林蛋白酶——尤其是海馬體，主要的記憶和學習場所。
另一個入口可能位於周圍神經系統中，周圍神經系統將來自肌肉、器官和皮膚的感覺和運動衝動傳遞到大腦和脊髓。Jonathan Joyce 是弗吉尼亞理工學院和州立大學 Andrea Bertke 實驗室的博士生，他解釋了他的研究團隊如何用 SARS-COV-2 病毒感染小鼠——然後定位病毒 RNA（製造蛋白質的指令）以及病毒蛋白質和病毒本身。它們位於以前未被認為是可能入口點的周圍神經簇中。從這些神經群中，連線延伸到大腦的各個區域。Joyce 說：“這些途徑可能被 SARS-COV-2 用來入侵大腦”，他還補充說，它們也可能有助於解釋一些 COVID 患者經歷的神經疼痛和麻刺感。
關於病毒入侵大腦期間究竟發生了什麼，尚未達成共識。國家神經疾病和中風研究所所長 Walter J. Koroshetz 在另一次 SFN 2021 新聞釋出會上表示，關於 SARS-COV-2 感染神經元的明確證據“存在爭議”。
Koroshetz 說：“作為 NIH 所長，我可能會迴避並說我們必須看看最終的證據如何。”其他研究人員提出，COVID 神經系統症狀可能是由炎症、血腦屏障洩漏或鼻子內膜中的粘膜細胞被感染和死亡引起的，這也導致附近神經元的死亡。
實驗室關注的另一個問題是病毒一旦進入大腦會去哪裡。John H. Morrison 是加州大學戴維斯分校醫學院的神經病學教授，也是位於那裡的靈長類動物研究中心主任，他描述了他的團隊在研究病毒傳播方面的工作。在他們的研究中，獼猴——包括患有糖尿病的亞組——感染了 SARS-CoV-2。一週後，研究人員發現病毒（蛋白質和遺傳物質）的痕跡已經擴散到大腦皮層的幾個區域，尤其是在患有糖尿病的動物中。該團隊還發現，嗅覺皮層的炎症與神經元的死亡同時發生。Morrison 說：“病毒直接進入嗅覺系統、神經元的有效感染以及向多個大腦區域的運輸可能是 COVID-19 神經系統併發症的原因。”病毒存在於患有糖尿病的猴子中的一個區域是內嗅皮層，Morrison 稱之為“阿爾茨海默病最脆弱的大腦區域。因此，一旦病毒在那裡，它可能會導致輕度認知障礙和痴呆症。”
另一條進一步的調查線索是探究 COVID 對大腦功能的影響。幾家加拿大機構——Rotman 研究所、麥克馬斯特大學、多倫多大學和 Sunnybrook 研究所——進行的腦電圖測量顯示，即使是輕度 COVID 病例也可能導致大腦活動改變。研究人員觀察了 42 名檢測呈陽性然後在家隔離的人，並將他們與 14 名有流感樣症狀但 COVID 檢測結果為陰性的人進行了比較。
平均而言，在四個月後評估時，COVID 組的腦電波強度綜合測量值低於對照組參與者。在 COVID 檢測呈陽性的人中，一些異常訊號在八個月時已得到解決。但是，作為一個整體，該組在某些測量值上仍然具有較低的讀數；COVID 和社交隔離的結合可能產生了揮之不去的後果。Rotman 研究所高階科學家 Allison B. Sekuler 說：“COVID 對腦電圖功率的直接影響類似於我們在診斷出輕度認知障礙的人身上看到的影響，輕度認知障礙可能會發展為阿爾茨海默病和相關痴呆症。”“現在，這並不一定意味著每個患有 COVID 的人最終都會患上阿爾茨海默病。但這當然值得更多研究，以確定 COVID 對大腦的直接影響是否也會增加痴呆症的風險。”
各種發現追溯了病毒如何進入大腦的路徑，但也留下了一系列未解決的問題。Rita Balice-Gordon 主持並幫助組織了 SFN 新聞釋出會之一，但未參與研究，她說這項工作“證明了在過去 20 個月中，在理解這種病毒影響中樞神經系統的方式方面取得了巨大進展。”她補充說，它還突出了許多仍有待回答的問題，例如感染持續多久，COVID 的神經系統和精神症狀持續多久，以及造成的損害是否可能導致痴呆症和其他併發症的風險更高。Balice-Gordon 是 Muna Therapeutics 的執行長，該公司開發療法
這場大流行提出了病毒學家和神經科學家之間日益增長的合作前景。它提醒人們，儘管有血腦屏障，但大腦絕非堅不可摧。柯薩奇病毒、脊髓灰質炎病毒、水痘病毒、愛潑斯坦-巴爾病毒和腺病毒等都可以進入腦細胞；腺病毒甚至被用於在器官內遞送基因療法。瞭解病毒進入並造成嚴重破壞的獨特方式可能會引起越來越多的興趣。Morrison 說：“這是一個大問題。“我實際上認為這將成為神經科學學會成員的一個主要研究領域。”這兩個學科的整合才剛剛開始。在未來的 SFN 會議上，神經病毒學可能會與關於長期記憶、突觸和神經膠質的會議並列。