به‌نظر می‌رسد که مغز می‌تواند توسط سیستم‌های پیچیده‌ی حافظه، عفونت‌های قبلی را به خاطر بسپارد.
مغز و نخاع، گروهی از سلول‌های ایمنی خاص خود را دارند؛ اما سیستم ایمنی محیطی، به گردان بزرگ‌تری از پروتئین‌ها، سلول‌ها و اندام‌های کامل مانند طحال مجهز است که مهاجمان را دفع می‌کند.
در طول دهه گذشته، پژوهش‌گران در درک این‌که چگونه سیستم ایمنی محیطی بر فعالیت عصبی تأثیر می‌گذارد، پیشرفت زیادی کرده‌اند. آن‌ها می‌دانند که چگونه سیگنال‌های ایمنی که از خارج از سیستم عصبی مرکزی منشأ می‌گیرند می‌توانند بر فرآیند‌های شناختی، رفتار اجتماعی، تخریب عصبی و غیره تأثیر بگذارند. در واقع، آن‌ها آموخته‌اند که سلول‌های ایمنی محیطی، به‌طور معمول در سیستم عصبی مرکزی گشت می‌زنند و از عملکرد آن پشتیبانی می‌کنند. در یک مطالعه جدید، پژوهش‌گران برای اولین‌بار نشان دادند که درست همان‌طور که مغز افراد، مکان‌ها، بو‌ها و غیره را به خاطر می‌آورد، می‌تواند رد‌های عفونت‌های گذشته بدن را نیز ذخیره کند. فعال‌سازی مجدد همان سلول‌های مغزی که این اطلاعات را رمزگذاری می‌کنند، برای احضار سریع سیستم ایمنی محیطی برای دفاع از بافت‌های در معرض خطر کافی است.
از برخی جهات، این موضوع چندان هم شگفت‌انگیز نیست. واضح است که سیستم ایمنی محیطی می‌تواند اطلاعات مربوط به عفونت‌های گذشته را برای مقابله با عفونت‌های آینده حفظ کند؛ زیرا در غیر این صورت، واکسن‌ها کارایی ندارند. آسیا رولز، عصب‌ایمونولوژیست در مؤسسه فناوری Technion-Israel و نویسنده ارشد مقاله، می‌گوید این مطالعه مفهوم حافظه کلاسیک ایمونولوژیک را گسترش می‌دهد. در ابتدا، او از این‌که مغز می‌تواند آثاری از فعالیت ایمنی را ذخیره کند و از آن‌ها برای تحریک چنین پاسخ دقیقی استفاده کند، شگفت‌زده شد.
تیم دکتر رولز روی ناحیه‌ای از مغز به نام قشر منزوی تمرکز کردند که وضعیت درونی بدن را از طریق سیگنال‌های احشایی مانند دما، درد، گرسنگی و شاید فعالیت ایمنی را حس می‌کند. آن‌ها گونه‌های مختلفی از موش‌های مبتلا به نوعی التهاب روده به نام کولیت را مورد مطالعه قرار دادند و از نشان‌گر‌های فلورسنت برای گرفتن عکس‌های فوری از گروه‌هایی از سلول‌های مغز در قشر منزوی که در طول عفونت فعال می‌شوند، استفاده کردند.
پس از از بین رفتن عفونت و پاسخ ایمنی، پژوهش‌گران دارویی را به موش‌ها تزریق کردند که به‌طور مصنوعی همان گروه از سلول‌های مغزی را دوباره فعال می‌کرد. آن‌ها از آن‌چه دیدند متحیر شدند. پس از فعال‌سازی مجدد، قشر منزوی سیستم ایمنی را هدایت کرد تا یک پاسخ هدفمند در روده در محل التهاب اولیه ایجاد کند. حتی اگر تا آن زمان هیچ عفونت، آسیب بافتی یا پاتوژن وجود نداشته باشد، باز هم مغز سیستم ایمنی را فعال می‌کند. مغز نوعی از رد عفونت را حفظ کرده بود و آماده بود تا به سیستم ایمنی دستور دهد تا مبارزه را دوباره آغاز کند.
تامار کورن، نویسنده اول مقاله از مؤسسه Technion-Israel، می‌گوید:
این نتیجه همان چیزی بود که ما را غافل‌گیر کرد؛ زیرا واقعاً انتظارش را نداشتیم. فکر می‌کنم این لحظه‌ای بود که ما چیز جدیدی را کشف کردیم.
تکرار آزمایش‌ها روی موش‌های مبتلا به عفونت حفره شکمی نتایج مشابهی را به همراه داشت؛ اما هنوز مشخص نبود که قشر منزوی چگونه با اندام‌ها ارتباط برقرار می‌کند تا پاسخ ایمنی را تحریک کند.
برای یافتن پاسخ این سؤال، پژوهش‌گران از یک ردیاب فلورسنت برای ترسیم اتصالات عصبی استفاده کردند که به مغز اجازه می‌دهد پیام‌ها را با روده و حفره شکمی مبادله کند. با این‌حال، دکتر کورن مشکوک است که این مسیر تنها یک خط ارتباطی است. او می‌گوید که قشر منزوی همچنین می‌تواند سیگنال‌هایی را به پوشش‌های بافتی بدن ارسال کند یا سطوح هورمونی را تنظیم کند تا به فعال‌سازی مجدد یک پاسخ ایمنی کمک کند.
کوین تریسی، رئیس مؤسسه تحقیقات پزشکی فاینشتاین و جراح مغز و اعصاب که در این مطالعه شرکت نداشت، می‌گوید:
اگرچه احتمالاً نواحی مغزی بیشتری در این مسئله دخیل هستند؛ اما قشر منزوی مکان مناسبی برای شروع این فرآیند است.
دکتر تریسی در دهه ۹۰ میلادی نشان داد که یک عصب خاص متصل به ساقه مغز می‌تواند با سلول‌های ایمنی محیطی صحبت کند و پاسخ ایمنی را قبل از آسیب رساندن به بدن کاهش دهد. این پدیده که اکنون به‌عنوان رفلکس التهابی شناخته می‌شود، اولین مدرکی بود که نشان می‌داد مدار‌های عصبی می‌توانند سیستم ایمنی محیطی را کنترل کنند. در حال حاضر از این یافته‌ها برای درمان بیماری‌های خودایمنی مانند روماتیسم مفصلی (آرتریت روماتوئید) استفاده می‌شود.
دکتر تریسی می‌گوید که مطالعه جدید شواهدی غیرقابل انکاری از این‌که سیستم عصبی مرکزی می‌تواند سیستم ایمنی محیطی را کنترل کند، ارائه می‌دهد. این کمک فوق‌العاده مهمی در زمینه‌های علوم اعصاب و ایمنی‌شناسی است.
درست همان‌طور که پژوهش‌گران پردازش حسی و حرکتی را در مناطق خاصی از مغز ردیابی کرده‌اند، دکتر تریسی حدس می‌زند که یک نقشه عصبی مشابه از اطلاعات ایمونولوژیک نیز وجود دارد. به گفته او، این مطالعه جدید اولین شواهد مستقیم از آن نقشه است.
آزمایشگاه رولز، از مدتی قبل ابداع آزمایش‌های بالینی را برای درمان التهاب مزمن روده بر اساس یافته‌های تیم او آغاز کرده است. بسیاری از اختلالات روده، مانند بیماری التهابی روده، در اثر استرس یا احساسات قوی ایجاد می‌شوند.
پژوهش‌گران فکر می‌کنند که این باعث می‌شود نورون‌ها در قشر منزوی از کار بیفتند و حافظه ایمونولوژیک را دوباره فعال کنند و پاسخ ایمنی نادرست را تحریک کنند. آن‌ها توانستند به‌طور موفقیت‌آمیزی کولیت را در موش‌ها با کاهش فعال‌سازی در قشر منزوی کاهش دهند و مشکوک بودند که قرار دادن بیماران انسانی در یک دستگاه MRI و آموزش آن‌ها برای کاهش آگاهانه فعالیت در آن ناحیه می‌تواند التهاب روده را با وابستگی کم‌تر به دارو تسکین دهد. دکتر رولز توضیح می‌دهد که باید به جای دارو، به مغز اجازه‌ی پاسخ داد.
