你知道那些控制我们大脑的寄生虫吗?

你看到的关于微生物控制你思想的可怕能力的头条新闻可能仅仅是有点夸大

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


如果你相信那些头条新闻,我们中百分之六十的人可能感染了一种会改变行为的寄生虫。弓形虫,一种猫的天然寄生虫,据说会引起愤怒、冲动甚至精神疾病。大多数人只知道弓形虫是孕妇不应该清理猫砂的原因。然而,近年来,这种寄生虫因其具有控制思想的僵尸寄生虫的声誉而备受关注。这种声誉实际上可能有点夸大。

请放心,精神控制现象在自然界中确实存在;我本人在攻读博士学位期间一直在研究另一种精神控制寄生虫,双腔吸虫。然而,大多数人没有意识到的是,我们科学家对于这些寄生虫究竟是如何劫持宿主的知之甚少。在大多数情况下,研究人员必须通过评估该性状的进化价值来确定寄生虫是否确实在有意控制宿主。

最常见的操纵情况发生在寄生虫必须被生命周期中的下一个宿主吃掉时。就我研究的生物而言,这涉及到从蚂蚁跳跃到食草哺乳动物。由于鹿通常不会寻找和吃蚂蚁,寄生虫会劫持蚂蚁并迫使其爬上并附着在植物上;而食草哺乳动物会吃植物。它们在那里等待,直到有东西过来,连同它们所在的植物一起吞食它们。更引人注目的是,寄生虫可以打开和关闭这种行为。当温度升高,附着的蚂蚁有 overheating 的危险时,寄生虫会放弃控制,但一旦温度降低,它们就会立即返回,有时甚至回到它们离开时的那朵花上。


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寄生虫必须控制蚂蚁似乎是理所当然的,但在找到它可能使用的化学或机械手段之前,需要对所讨论的行为进行仔细检查。首先,寄生虫必须有理由操纵宿主。在上面的例子中,这将是从蚂蚁转移到食草动物的需求。其次,寄生虫改变的任何行为都应起到实现预期结果的作用,并且仅发生在受感染的个体中。再次看看双腔吸虫的例子,我们可以看到,只有受感染的蚂蚁表现出的附着行为实际上会增加它们暴露于食草哺乳动物的机会。弓形虫所谓的行为操纵的故事并不完全符合这些标准。

故事始于弓形虫和猫之间独特的联系。弓形虫不仅感染猫,还感染从蜥蜴到人类的一切生物,它们都通过以下三种方式之一被感染:1) 接触猫粪便中的寄生虫后代;2) 食用受感染的肉类;3) 从子宫内的母亲那里感染。然而,由于生物学上的一个怪癖,弓形虫只有在猫体内才能完成有性繁殖。这就是为什么猫是唯一会在粪便中排出弓形虫的动物,以及为什么孕妇不应该靠近上述粪便的原因。长期以来,人们一直认为弓形虫应该更喜欢在猫体内,因为有性繁殖的好处。有性繁殖混合了基因库,通过创造驱动进化的新基因组合来使种群受益。从理论上讲,这就是弓形虫会操纵宿主进入猫体内的原因。许多人认为,当受感染的啮齿动物开始表现出一些奇怪的行为时,他们证实了这一理论。从那时起,大量研究声称弓形虫会影响行为,包括著名的人类研究。直到澳大利亚的一个实验室开始深入研究这些研究,才有人质疑这些说法。

关于啮齿动物的最初研究表明,受感染的宿主表现出运动和焦虑减少,以及对猫尿气味的显著吸引力。这绝对像是寄生虫可能诱导的东西,以增加它被吃掉的机会。然而,经过仔细检查,得出弓形虫进化出操纵性状的必要标准尚未完全满足。许多研究报告说,要么对行为没有影响,要么行为的变化与被猫吃掉的机会无关。比如社交互动或支配地位等行为。这让人怀疑弓形虫是否进化出了精神控制的适应性性状。相反,看起来有些带有寄生虫的啮齿动物有时会做一些奇怪的事情。此外,还有另一种寄生虫,艾美球虫,也会引起小鼠对猫尿的吸引力,但如果被猫吃掉,这种寄生虫就会死亡,对操纵没有任何好处。

那么,猫宿主的假定好处又如何呢?选择精神控制性状真的足够吗?再说一遍,经过仔细检查,可能不是。全球弓形虫种群的遗传谱系似乎主要是无性的。遗传混合很少,欧洲和北美只有三个主要谱系占主导地位。这意味着寄生虫似乎在没有在猫体内进行有性繁殖的情况下也能很好地生存,并且正在通过食物链或从母亲传给后代的方式传播。弓形虫当然没有遇到入侵许多环境的问题,包括那些明显缺乏猫的环境。北极的白鲸也受到了感染,现在对食用它们的因纽特人构成了健康风险。挪威海岸外没有猫的岛屿上的狐狸也携带弓形虫。

最后,我们现在必须质疑弓形虫导致人类异常行为的 Bold 主张。在迄今为止规模最大的研究中,寻找人类报告最多的行为变化,如冲动、焦虑、抑郁和精神疾病,发现感染与行为之间没有相关性。

寄生虫操纵宿主的能力是生物学研究中最引人入胜的领域之一。正如弓形虫的故事所说明的那样,很容易将潜在的行为怪癖归因于高度专业化的寄生虫获得了对其宿主的控制权。然而,弓形虫作为精神控制大师的声誉并非完全丧失希望。对用于影响行为的潜在机制的新研究可能会发现明确表明弓形虫有罪的 smoking gun 。尽管这项研究尚未产生关于僵尸寄生虫的头条新闻,但这正是该领域需要的研究。它最终可能会产生最好的头条新闻。“精神控制的关键被发现”或“寄生虫研究人员发现僵尸基因。”现在,这应该能推动一些杂志的销量。

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