精神分裂症是一種破壞性極強的疾病。世界上百分之一的人口患有幻覺、精神錯亂和認知能力受損等症狀。這種疾病破壞人際關係，並使許多患者無法保住工作。究竟是什麼原因對大腦造成如此可怕的損害？根據越來越多的研究，罪魁禍首令人驚訝：流感。
如果您對此持懷疑態度，您並不孤單。終生服用嚴厲的抗精神病藥物似乎與流鼻涕和發燒相去甚遠。然而，研究反覆將精神分裂症與孕期感染流感病毒和其他微生物聯絡起來，表明在懷孕期間遭受這些感染的母親所生的孩子，日後更有可能被診斷出患有精神分裂症。2006年，哥倫比亞大學的科學家斷言，高達五分之一的精神分裂症病例是由產前感染引起的。
多年來，醫生們已經知道，如果梅毒和鏈球菌等微生物不及時治療，可能會導致嚴重的精神問題。現在，越來越多的科學家提出，微生物是導致幾種精神疾病的罪魁禍首，而這些疾病曾被認為是神經或心理缺陷造成的。最強有力的證據與精神分裂症有關，但自閉症、雙相情感障礙和強迫症也與子宮內、兒童時期或成年期的細菌、病毒或寄生蟲感染有關。其中一些感染可以直接影響大腦，而另一些感染可能會引發免疫反應，干擾大腦發育，甚至可能在自身免疫錯誤中攻擊我們自己的腦細胞。
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隨著科學家們梳理出感染與精神障礙之間的聯絡，他們預計將開啟預防措施新世界的大門。在最直接的情況下，簡單的疫苗或抗菌藥物治療方案可以清除體內的感染，從而在感染損害大腦之前將其消除。如果我們的免疫系統是罪魁禍首，我們或許能夠開發出抑制大腦中免疫反應影響的藥物。最重要的是，我們對精神疾病複雜根源瞭解得越多，我們就越能更好地對抗它。
是什麼導致精神疾病？
1896年，《大眾科學》發表了一篇題為“精神錯亂是微生物引起的嗎？”的社論。考慮到微生物已開始牽涉到其他疾病，這個問題似乎是合乎邏輯的。在這篇社論中，兩位醫生描述了他們如何將精神病患者的腦脊液注射到兔子體內，這些兔子後來生病了。醫生們得出結論，“某些形式的精神錯亂”可能是由傳染性病原體引起的，“類似於傷寒、白喉等。”
但當弗洛伊德的精神分析在20世紀30年代流行起來時，這個想法或多或少被擱置了。然後，在20世紀50年代，DNA作為遺傳物質的發現引發了人們對遺傳學作為疾病（包括精神障礙）病因的日益濃厚的興趣。一些論文報告說，精神分裂症等疾病具有明顯的遺傳成分，但基因顯然不是全部原因——正如許多研究發現的那樣，精神分裂症患者的同卵雙胞胎患精神分裂症的機率只有大約二分之一。
因此，某些環境因素可能與基因相互作用，從而在具有遺傳傾向的人身上引發精神疾病。科學家們開始研究從飲食和生活方式到父母養育和地理位置的一切因素。1973年，現任馬里蘭州切維蔡斯斯坦利醫學研究所研究精神病學家的E·富勒·托里在英國期刊《柳葉刀》上發表了一篇文章，重新提出了一個已被擱置數十年的觀點——微生物感染會導致精神疾病嗎？
在接下來的20年裡，少數特立獨行的科學家主導了該領域，尋找感染與精神障礙之間的聯絡——而且他們越是深入研究，就發現的越多。
最令人信服的證據是關於精神分裂症。超過200項研究表明，在冬季或春季出生的兒童中，精神分裂症的發生率比平均水平高出5%至8%。科學家們意識到，在寒冷乾燥的冬季月份最流行的病毒可能是影響這種相關性的因素之一。
2004年，哥倫比亞大學的精神病學家艾倫·S·布朗分析了1959年至1966年間從189名孕婦身上採集的血液樣本，其中64名孕婦後來生下的孩子患上了精神分裂症。這些婦女在懷孕期間多次抽血，這使得布朗及其同事能夠比較這些婦女是否以及何時接觸過流感。“我們表明，如果[流感]感染髮生在懷孕初期到中期，精神分裂症的風險會增加三倍，”布朗解釋說。“對於孕早期接觸，風險會增加七倍。”
布朗還在2001年的一項研究中發現，在1964年美國風疹（也稱為德國麻疹）流行期間，母親接觸過風疹病毒感染的兒童，其患精神分裂症的可能性是其他兒童的10倍。今天，大多數人在兒童時期都接種了風疹疫苗，因此這種感染的風險現在可以忽略不計。但布朗還表明，精神分裂症與弓形蟲之間存在聯絡，弓形蟲是一種單細胞寄生蟲，透過受汙染的水和未煮熟的肉類感染約40%的人口。他的一項研究表明，如果母親血液中弓形蟲抗體（人類免疫系統計程車兵細胞，是正在進行或先前感染的可靠標誌）升高，那麼她的孩子患精神分裂症的可能性是其他兒童的2.5倍。
雖然精神分裂症的病例最為有力，但產前感染風疹和幾種皰疹病毒與精神障礙（包括自閉症、雙相情感障礙甚至阿爾茨海默病）之間的聯絡尚不明確。迄今為止，在感染與精神疾病之間發現的大多數相關性都僅僅是相關性。沒有確鑿的證據表明感染實際上會導致這些疾病；例如，可能是攜帶精神疾病基因的人更有可能以某種方式行事，從而使自己接觸到病毒。
但動物研究為產前感染會影響後代大腦的觀點提供了強有力的支援。2003年，加州理工學院生物學家保羅·H·帕特森表明，在妊娠期間感染流感的母親所生的老鼠比正常老鼠更膽小，不願探索新物體，也不願與其他老鼠互動。這些動物的神經發育似乎也受到了干擾：屍檢調查顯示，它們的神經元分佈存在巨大差異。
隨著證據的積累，許多專家開始認為，產前感染與精神障礙之間確實存在因果關係。現在出現了一個新的問題：這些感染究竟對胎兒大腦做了什麼？
免疫因素
雖然發育中的胎兒受到胎盤的保護——胎盤是在母親和胎兒之間傳遞營養和廢物並防止其血液混合的器官——但一些微生物可以跨越這一障礙。弓形蟲在孕婦的初始或急性感染期間具有這種能力。如果孕早期的急性感染不及時治療，可能會導致嚴重的出生缺陷或流產。但對於妊娠晚期的急性感染和潛伏感染（寄生蟲靜靜地潛伏在體內且不穿過胎盤）的情況則不太清楚。布朗的抗體研究表明，這些曾經被認為無害的感染可能會導致精神分裂症。
弓形蟲也是少數幾種可以穿過血腦屏障的微生物之一，血腦屏障是一種保護性膜，將腦細胞與身體其他部位隔離開來。一旦進入大腦，弓形蟲就會影響宿主的行為。受感染的大鼠和小鼠會失去對貓的恐懼，這使得齧齒動物更有可能接近並被貓吃掉，這符合寄生蟲的最佳利益——它只能在貓科動物中繁殖。在人類中，弓形蟲似乎會微妙地改變性格，使其宿主更神經質和缺乏安全感，並使男性更謹慎，女性更善良和開朗。
寄生蟲可能透過影響某些腦化學物質的水平來引發這些行為變化。例如，一項研究發現，弓形蟲會增加多巴胺的產生，多巴胺是一種重要的神經遞質，參與多種大腦過程，包括運動活動、睡眠、注意力和獎勵。在胎兒中，多巴胺水平的變化會對正常的大腦發育造成嚴重破壞，科學家們早就知道精神分裂症與大腦特定部位多巴胺過多有關。
但是，潛伏的弓形蟲感染也可能與胎兒精神分裂症風險增加有關，它不會穿過胎盤，因此無法直接影響胎兒大腦。流感聯絡同樣難以理解，因為流感通常不會感染胎兒。那麼，可能還有其他因素在起作用。
一些研究表明，感染本身並不是破壞大腦發育的原因；相反，身體對感染的免疫反應會影響神經系統並造成損害。“當免疫系統被啟用時，它會影響大腦的功能，進而影響情緒和行為反應，”威斯康星大學麥迪遜分校研究心理因素和環境因素對免疫系統影響的心理學家克里斯托弗·L·科解釋說。
例如，回想一下您在感冒前一天的典型感覺。“您只是感覺不舒服——您會感到更痠痛、食慾不振、感到疲勞，”科說。讓您有這種感覺的不是流感——而是您的免疫系統對流感的反應。“您感覺到的是細胞因子，”他說，他指的是許多細胞型別（包括免疫細胞）為訊號傳導目的而產生的小分子。
細胞因子在感染期間大量產生，但它們的功能不僅限於免疫系統——它們對於大腦發育也很重要。當科學家在實驗室中培養神經元，然後向其中新增細胞因子時，神經元就無法正常生長。“我們知道高水平的細胞因子會干擾神經元的生長和連線，”科說。“母親感染——這是否會以某種方式影響未成熟的大腦，從而為精神疾病的發生奠定基礎？”
科認為這是有可能的；懷孕母親的免疫反應可能會影響胎盤的功能。胎盤的工作是將激素和營養物質傳遞給胎兒，但是當母親的身體正在對抗感染時，胎盤的行為可能會略有不同。在某些情況下，它可能會促使胎兒產生自己的細胞因子；在另一些情況下，母親的細胞因子會自行穿過胎盤。“這有點像一種共鳴，一種諧波——因此，當母親做出反應時，即使那裡沒有病毒，也會導致嬰兒做出反應，”科解釋說。
許多研究支援細胞因子發揮關鍵作用的觀點，這些研究表明，根據幾十年前從孕婦身上採集的血液樣本以及她們成年子女的精神病學資料，在生下精神分裂症兒童的母親的血液中，某些細胞因子（例如一種名為白細胞介素-8的細胞因子）的水平顯著升高。基因研究發現了與精神分裂症相關的兩個基因，這兩個基因也參與細胞因子功能，動物研究也提供了支援。加州理工學院的帕特森最近進行了一項實驗，他給懷孕的小鼠注射的不是流感病毒，而是一劑合成雙鏈RNA。雖然這種病毒遺傳物質分子本身的行為不像病毒，但它會被身體識別為異物，從而在沒有其他感染相關影響的情況下引發免疫反應。他發現，注射了RNA的母親所生的小鼠的行為與感染流感的母親的後代完全相同——這表明免疫反應而不是病毒才是真正影響大腦的因素。
進攻性防禦
免疫系統也可能以另一種方式無意中傷害大腦——而且不僅是在胎兒中。雖然目前的科學證據最有力地將精神疾病與產前感染聯絡起來，但許多研究人員也在研究兒童甚至成人感染是否可能透過引發自身免疫反應而導致精神疾病。類似於身體攻擊1型糖尿病中產生胰島素的胰腺細胞的方式，某些感染可能會欺騙免疫系統攻擊腦細胞。
其中一種感染可能由鏈球菌引起，鏈球菌是引起鏈球菌性咽喉炎的同一種生物。1998年，對患有強迫症（OCD）的兒童進行長期研究的醫生注意到，一小部分兒童在感染A組β-溶血性鏈球菌後突然患上了強迫症和抽動障礙。典型的強迫症會“逐漸發作”，美國國家精神衛生研究所的高階神經科學研究員蘇珊·E·斯韋多說。“但對於這些孩子來說，從完全沒有症狀到高峰期，只有24到36個小時。”換句話說，這些孩子實際上是在某一天醒來後突然患上強迫症或嚴重的抽動症。
斯韋多及其同事將這種新的精神障礙命名為PANDAS，即與鏈球菌感染相關的兒科自身免疫性神經精神障礙的英文首字母縮寫。他們認為，PANDAS的發生是因為免疫系統在感染後開始攻擊大腦。鏈球菌細菌在其表面顯示某些類似於人類製造的蛋白質的蛋白質——這種策略有助於細菌逃避免疫系統的檢測。然而，最終，身體會發現細菌並攻擊它。在防禦過程中，身體也可能開始攻擊自身的蛋白質。一些研究發現PANDAS患者體記憶體在抗腦抗體，其他研究則發現鏈球菌診斷與強迫症發病之間存在時間關聯。
然而，其他研究未能重複這些發現，PANDAS仍然是一個極具爭議的診斷。許多專家懷疑鏈球菌感染與強迫症之間是否存在如此清晰的因果關係。“我們強烈認為，資料支援感染會使抽動症惡化，但不會導致抽動症，”約翰·霍普金斯大學的神經病學家和兒科醫生哈維·辛格說。2005年，辛格及其同事分析了來自數量相似的PANDAS患者和健康人的血液樣本，沒有發現兩組之間存在任何主要的抗體差異。
雖然PANDAS仍然是一個有爭議的問題，但許多科學家認為它是拼圖中的重要一塊。無論是透過自身免疫反應還是胎兒大腦發育受阻，如果免疫系統而不是感染本身是感染相關精神疾病的罪魁禍首，那麼肯定會簡化問題。這也將解釋為什麼如此多不同的感染似乎都與精神疾病有關。流感、風疹、鏈球菌、皰疹、弓形蟲——這些感染對我們的身體造成的影響確實大相徑庭。但它們確實有一個共同點，那就是免疫系統。
在疾病開始之前阻止它
研究人員希望，隨著他們繼續解開精神疾病的複雜病因，他們也將不斷接近最終的獎品：治癒方法。“如果您想解決精神障礙問題，最重要的事情是首先防止它們發生，”哥倫比亞大學的布朗說。如果感染確實起著因果作用，那麼我們手頭就有許多新的解決方案。“我認為這可能只是冰山一角，”他說。
即使是現在存在的一小部分研究成果也可能對政策產生直接影響。疾病控制與預防中心目前建議所有孕婦接種流感疫苗——如果免疫反應而不是感染本身是損害胎兒大腦的原因，那麼這可能是一個危險的主張。“我不認為他們考慮過這種風險。事實上，我知道他們沒有考慮過這種風險，”帕特森在談到疾病控制與預防中心時說。“如果您認真對待併為所有人接種疫苗，那麼會發生什麼？”研究人員尚無法預測產前免疫反應可能導致胎兒大腦損傷的頻率，但即使發生率低於1%，為所有孕婦接種疫苗也可能影響數千名兒童。
科學家們還希望這些新見解將幫助他們開發出預防性藥物治療方案，甚至可能使用今天已經存在的藥物。一些研究表明，抗精神病藥物對免疫系統有微妙的影響；特拉維夫大學的心理學家伊娜·韋納將這個想法向前推進了一步。她想知道抗精神病藥物是否能夠預防精神分裂症——而不僅僅是治療其某些症狀。正如韋納在2007年國際腦研究組織會議上解釋的那樣，她將子宮內的老鼠暴露於一種免疫化學物質中，這種化學物質導致它們中的許多老鼠出現類似於人類精神分裂症影響的症狀和大腦異常。與人類一樣，這些小鼠在青春期左右就表現出早期認知能力下降的跡象，然後發展為完全的精神分裂症。在這些早期症狀出現後立即服用抗精神病藥物不僅可以預防未來的精神分裂症行為，還可以保護大腦免受伴隨精神分裂症而來的物理變化，例如海馬體萎縮。
未來的藥物和疫苗可能會直接針對感染，也可能會針對免疫系統，控制其對發育中大腦的干擾或防止自身免疫攻擊腦細胞。“有很多很多事情可以做，”布朗說——我們對感染對大腦的影響了解得越多，我們就越能更好地預防導致精神疾病的損害。上個世紀，科學家們治癒了由感染引起的廣泛的身體疾病；許多人希望21世紀將為困擾我們心靈的感染帶來治癒方法。