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撰文：阿米娜. 坎斯塔夫 2021年11月5日  莫拉. 鲍尔德里尼博士正在研究死于 COVID-19 的人的大脑，以更好地了解它如何导致神经系统症状。 （柯克·麦考伊/洛杉矶时报） 在一个像冰箱一样冷的房间里，莫拉. 鲍尔德里尼博士拿着一个塑料盒，里面装满了苍白的人脑切片，每一片都放在一个充满液体的小隔间里。 她用戴着紫色手套的手指做手势：这是皮层的褶皱，高级认知发生在这里。这是硬膜，可以帮助我们的四肢移动。 这是处理情绪的杏仁核，有明显的凸起。 这个盒子里的每一片都来自一个大脑——它的主人死于 COVID-19。 在纽约州精神病学研究所鲍尔德里尼的实验室里，还有几十个类似的容器，就像堆在冰箱里的东西一样。 “这些盒子中的每一片都是一个人，”她用轻快的意大利语音说。每个人都将在帮助解开 COVID-19 对大脑的影响方面，发挥关键作用。 COVID-19可能以其夺走人们呼吸的功能而闻名，但随着大流行的蔓延，患者开始报告一系列令人不安的认知和精神问题——记忆力减退、疲劳和精神模糊，后来被称为脑雾。还有更严重的问题，包括偏执、幻觉、自杀念头和精神病。 这种奇怪的症状群使研究人员怀疑，COVID-19正在直接攻击大脑。研究人员想要弄清楚，攻击的长期影响是如何发生的，以及可能会产生什么影响。 哥伦比亚大学的神经科学家鲍尔德里尼，研究自杀的生物学和脑组织恢复力的生理标志物，她也是一名执业的精神科医生。 这种学识的组合，使她非常适合研究“长期 COVID”的基础。她从 COVID-19 受害者那里收集了 40 多个大脑，以指导她的探索。 鲍尔德里尼和她的同事们所了解到的，可能会产生远远超出 COVID-19 的影响，揭示精神疾病、痴呆症的起源以及病毒感染影响大脑的无数方式。 为了揭开这种疾病的秘密，他们必须小心翼翼地解剖每个大脑，对其细胞进行计数，追踪其基因表达并记录其蛋白质。 “我们有很多工作要做，” 鲍尔德里尼说。 纽约市是冠状病毒的早期攻击目标之一，不久她就注意到 COVID-19 患者存在令人惊讶的问题，包括严重的情绪和精神症状。 “非常奇怪的症状，”她回忆道 – 甚至变得更加奇怪，因为它们出现在没有此类问题的个人或家族病史的人身上。更加神秘的是，这些病症在患者生命中相对较晚出现，而不是在青春期和成年早期。 一位患者告诉她，我觉得这种恐惧是我大脑中的有机物。从心理上讲，我不担心任何事情。 “与正常焦虑的人相比，这是一种非常不同的症状，” 鲍尔德里尼说。 然后是更罕见、但更令人不安的自杀意念案例。 鲍尔德里尼还没有遇到过死于自杀的 COVID-19 患者。但有一个病例确实出现在她家附近的大学里：哥伦比亚大学的急诊科医师洛娜·布林博士，她曾在前线工作，然后在残酷的大流行的第一波中生病。 布林是一位才华横溢而且敬业的医生，她在业余时间从事滑雪和萨尔萨舞活动。重返工作岗位后不久，她的心理健康状况恶化，并在数周内自杀身亡。 “她感染了新冠病毒，我相信它改变了她的大脑，”她的姐姐詹妮弗·费斯特去年在 NBC 的“今日”节目中说。 如果是这样，怎么办？ 研究人员发现了，病毒可以在大脑外围建立立足点的迹象，在那里保护性的血脑屏障开启以允许关键分子滑过。其中一个地方是嗅球，它可以通过鼻子到达——这一事实可以解释为什么这么多 COVID-19 患者失去嗅觉。 然而到目前为止，科学家们几乎没有发现任何证据表明，病毒的渗透深度比这更深。 相反，他们看到了中风造成的损害类型，以及可能使它们沉淀的血块。 这就是为什么鲍尔德里尼和许多其他人怀疑炎症——免疫系统对入侵者的全面反应——可能在 COVID-19 患者经历的脑损伤中发挥重要作用。 炎症会引发血凝块，一旦凝块形成，它周围的炎症就会增加。这类似于遭受创伤性脑损伤的人，包括足球运动员、退伍军人和车祸受害者。 “大脑受到这种创伤的人，会出现行为和性格的突然变化，以及自杀企图和其他大脑症状，” 鲍尔德里尼说。这与许多 COVID-19 患者面临的情况极其相似——她认为这不是巧合。 为了更深入地了解细胞和分子水平上正在发生的事情，科学家们需要研究死于 COVID-19 的人的大脑。但鲍尔德里尼不喜欢使用其他人收集的大脑——她必须了解有关组织如何收集和保存的所有信息，这样她才能了解她的实验结果。 “根据你如何冷冻、储存和处理大脑，你可以获得非常不同的结果，”她说。 在哥伦比亚，她和她的同事检查尸检后的组织，因此他们可以完全控制如何处理珍贵的组织。 鲍尔德里尼想知道哪些基因被表达，以追踪炎症的分子标志物；看看小胶质细胞——大脑的免疫细胞——是如何表现的；并记录神经元及其彼此之间联系的状态。 了解一种疾病的多方面影响，是一项雄心勃勃的工作，需要付出艰苦的努力。在实验室工作的一名学生，首先采集了杏仁核的扇形边缘样本，并将其放在干冰床上。一滴一滴地，她将组织泡在糖水中，糖水最终冻结并将样本固定在适当的位置。 接下来，她切下只有 50 微米厚的碎片——刚好能容纳一层脑细胞。然后将每个脆弱的切口浸入水中，并在带有尖细漆刷的载玻片上居中。 载玻片用染料染色，使研究人员能够看到组织中不同类型的细胞。这些细胞在显微镜下计数，部分通过人眼，部分借助于计算机算法。 鲍尔德里尼越过学生的肩膀看着在电脑屏幕上放大的一张幻灯片。其中的脑组织类似于在黑暗的天空中闪烁的银河系的星星：分散的蓝色星星是神经胶质，大脑的保护细胞。绿色的是神经元，密集地挤在一起。红星是年轻的、未成熟的神经元。 “它们很漂亮，” 鲍尔德里尼说。“从解剖学角度看，非常漂亮。” 红星是三者中最稀有的，在许多患有 COVID-19 的患者中，它们甚至更加稀少——数量大约少 10 倍。 这是一个问题，因为这些年轻的神经元对于学习和记忆、应对压力以及将记忆与情绪整合是必不可少的。 鲍尔德里尼怀疑，这些未成熟的细胞是由压力荷尔蒙和炎症造成的。 “这可以解释脑雾，”她说。 几天前，研究人员对海马体进行了相同的步骤，海马体是一种与情绪和记忆有关的、微小而精致的大脑结构。 其他科学家发现COVID-19 会损害海马体。这可能有助于解释，为什么一些患者有抑郁和焦虑的挥之不去的问题。 如果这种损害是由炎症引起的，它可能会以多种方式造成严重破坏。科学家怀疑它会扰乱血清素的流动，血清素是一种与抑郁症有关的激素，并促使身体产生犬尿氨酸，尽管它对神经元有毒。 炎症还会引发凝血，形成凝块，从而阻止血液流向细胞并杀死它们。 它会激活小胶质细胞，它可能会尝试去除比平时更多的神经元。 鲍尔德里尼的工作，将帮助科学家解开造成这种损害的因素。 “她是这方面的专家，”哥伦比亚大学的神经病理学家詹姆斯. 高曼博士说。“我们期待看到她能想出什么。” 在附近的一个房间里，研究助理谢科. 西索科检查从组织中获得的 DNA 片段是否太大或太小，无法进行适当的分析。如果它们的大小合适，西索科将使用它们来更好地了解这些脑细胞中的基因表达——尤其是在 COVID-19 患者中，似乎受到攻击的年轻神经元中的基因表达。 “理想情况下，我们可以查看单个细胞表达的每个基因，”他说。 鲍尔德里尼和研究助理谢科. 西索科就他们的工作进展进行了交流。 在其他日子里，西索科专注于RNA，这种分子有助于将 DNA 的指令转化为实际蛋白质。脑组织中包含的 RNA 可能会提供线索，了解身体在应对冠状病毒时发出的警报，以及身体如何对感知到的威胁做出反应。 西索科使用复杂的新技术在一张幻灯片的基础上对 RNA 进行测序，这使他能够看到 RNA 表达在大脑不同部位的变化。 最终，研究人员的目标是结合RNA、小胶质细胞、新的和成熟的神经元以及它们建立的连接的数据，以创建一幅被 COVID-19 攻击的大脑的图像。 通过比较有和没有神经系统症状的 COVID-19 患者的大脑，鲍尔德里尼希望阐明，炎症在从抑郁症到痴呆症的广泛神经退行性疾病中的作用。 “这种大流行几乎就像一个自然实验，会以一种非常不寻常的方式出现很多炎症，”她说。“我们希望这将澄清一些独立于 COVID 本身的脑损伤机制。” 反过来，这可能有助于人们了解，心理健康是身体健康的重要组成部分。 “我认为这对于对抗精神疾病的耻辱感非常有用，” 鲍尔德里尼说。“大脑是一个器官，就像任何其他器官一样。” 研究发现，精神和神经问题在COVID-19 后很常见 哥伦比亚医疗中心的精神科医生克里斯蒂安. 希克斯.普格博士在这家长期的 COVID 诊所工作，他对此表示同意。许多心理健康问题都源于生物过程。“这一切又都相互关联，”他说。 由于像鲍尔德里尼这样的研究人员绘制了 COVID-19 对大脑的攻击图，它们可能会帮助医生更深入地了解心理健康、认知健康和疾病之间的关系。他们还可以深入了解 COVID-19 幸存者的长期需求。 高曼说，如果没有那些没有取得进展的人的贡献，就不可能取得这种进展。 “我们非常非常感谢允许我们进行这些尸检的家属，”他说。 鲍尔德里尼表示同意，并补充说，她和其他人都感到要小心处理这些器官的巨大压力。 “这些是人，”她说。他们揭示的关于 COVID-19 的信息至关重要，它们所代表的东西是不可替代的。 
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