美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的国家神经疾病和中风研究所(NINDS)的研究人员已经确定了一种特定的一线防御措施，可以将感染局限于嗅球，并保护嗅球的神经元免受损害。由于感染。鼻子中的神经元会对吸入的气味做出反应，并将此信息发送到大脑的一个称为嗅球的区域。尽管鼻神经元的位置及其暴露于外界环境使它们很容易成为空气传播病毒感染的目标，但病毒性呼吸道感染很少从嗅球传播到大脑其他部位，在这些地方它们可能引起致命的脑炎。该研究发表在《科学免疫学》上。

由NINDS高级研究员Dorian McGavern博士领导的研究人员利用可以通过荧光显微镜追踪的特殊病毒，发现从鼻腔开始的病毒感染在其从嗅觉中传播之前就已停止。到中枢神经系统其他部位的灯泡。

麦加维恩博士说：“机载病毒一直在挑战我们的免疫系统，但是很少看到病毒感染导致神经系统疾病。”“这意味着该区域内的免疫系统必须非常擅长保护大脑。”

额外的实验表明，小胶质细胞(中枢神经系统内的免疫细胞)在帮助免疫系统识别病毒方面起的作用不足，并以限制对神经元自身损害的方式进行。保留神经元至关重要，因为与大多数其他组织中的细胞不同，大多数神经元种群不会回来。

因此，中枢神经系统已经演变为包括旨在阻止病原体的几种防御机制。但是，吸入空气传播的病毒后，它们会穿过鼻腔并与称为嗅觉上皮的组织相互作用，这会引起我们的嗅觉。嗅觉系统边缘的神经元穿过鼻腔的骨层延伸出小的突起。这些投射进入大脑，使其进入空气中的气味。嗅觉上皮细胞中的神经元还提供了一种直接进入大脑的途径，为病毒绕过传统的中枢神经系统障碍提供了一种简便的方法。

麦加维恩博士说：“如果病毒感染了在呼吸道内悬挂的神经元的过程，那么这种病毒就有可能进入大脑，并最终引起脑炎或脑膜炎。”“我们对了解在嗅球末端的鼻嗅神经元与大脑其余部分之间的界面处产生的免疫反应感兴趣。”

McGavern博士的团队能够证明CD8 T细胞是负责控制病毒的免疫系统的一部分，在鼻组织感染后对保护大脑非常重要。利用先进的显微镜技术，他的小组实时观察了CD8 T细胞如何保护大脑免受鼻病毒感染。

有趣的是，CD8 T细胞似乎并未直接与神经元(主要感染的细胞群)发生相互作用。他们反而与小胶质细胞接触，小胶质细胞是中枢神经系统免疫细胞，通过清除细胞碎片和死细胞物质，其作用类似于垃圾收集器。当发生病毒感染时，小胶质细胞似乎吸收了周围环境中的病毒物质，并将其呈现给免疫系统，就好像它们已被感染一样。

这样，感染的嗅觉神经元可以将病毒颗粒“传递”到小胶质细胞，然后由T细胞检测到。然后，T细胞通过释放抗病毒分子产生反应，从而以不杀死细胞的方式从神经元清除病毒。由于小胶质细胞是可再生细胞类型，因此从进化的角度来看，这种相互作用是有意义的。

麦加维恩博士说：“免疫系统已经制定了有利于不惜一切代价保存神经元的策略。”“在这里，我们表明小胶质细胞可以通过使T细胞参与来从神经元中“吸收打击”，然后使抗病毒程序发挥作用。”

由于当前的COVID-19大流行，近来呼吸道病毒感染引起了人们的极大关注。McGavern博士指出，尽管在这些实验中未研究该病毒，但它产生的某些症状表明此处描述的相同机制可能正在发挥作用。