本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
我们人类非常重视我们的大脑。我们为它们感到自豪——为它们的大小和复杂性而自豪。我们认为我们的大脑使我们与众不同,使我们特殊。我们用吃掉他们的怪物的传说来吓唬我们的孩子,并痴迷地研究它们是如何工作的,即使这些努力往往是徒劳的。所以,当然,我们非常反感一个简单的单细胞生物可以操纵我们最喜欢的器官,影响我们的思维和行为方式。
弓形虫(Toxoplasma gondii)可以说是地球上最有趣的寄生虫。这种单细胞原生动物生活和繁殖在猫的肠道中,产生类似卵的细胞,并随猫的排泄物排出。这些细胞会进入其他接触到猫粪的动物体内。一旦进入这个新的宿主体内,寄生虫就会发生变化和迁移,最终以包囊的形式定居在各种组织中,包括宿主的大脑,真正的乐趣就开始了。如果弓形虫能够找到进入猫肠道的途径,并最终在猫的肠道中快乐地成年,那么它才能继续它的生命周期。而进入猫肠道的最快方式,当然是被猫吃掉。令人难以置信的是,这种寄生虫已经进化到可以帮助确保这种情况的发生。例如,弓形虫感染会以手术般的精确度改变大鼠的行为,使它们失去对猫的气味的恐惧(甚至对猫的气味产生性兴奋!),通过劫持大鼠大脑中的神经化学通路来实现。
当然,老鼠并不是弓形虫最终进入的唯一动物。地球上大约有三分之一的人头脑中携带这种寄生虫。由于弓形虫对大鼠(它们的大脑在许多方面与我们的大脑相似)的影响没有问题,科学家们想知道这种寄生虫对我们如此喜爱的大而复杂的大脑有多大的影响。十多年来,研究人员一直在研究这种单细胞生物如何影响我们的思维方式,他们发现,弓形虫确实会改变我们的行为,甚至可能在国家之间的文化差异中发挥作用。
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这种微小的原生动物寄生虫可以影响我们思想的观点早已不是什么新鲜事。我们时代一些最伟大的科学作家已经诗意地描述了它是如何偷偷溜进我们的大脑,以及如何影响我们的个性的。总的来说,感染的副作用被认为是轻微且相对无害的。然而,最近越来越多的证据表明,感染的心理后果比我们曾经认为的要阴暗得多。
2003年,马里兰州贝塞斯达的斯坦利医学研究所的E. Fuller Torrey和他的同事注意到弓形虫与精神分裂症之间的联系——具体来说,体内寄生虫水平较高的女性更有可能生下未来的精神分裂症患者。对这种现象的假设是,虽然对于大多数感染者来说,弓形虫的影响很小,但对于某些人来说,这些变化要明显得多。这个观点获得了支持——例如,后来的论文发现,抗精神病药物在恢复感染大鼠的正常行为方面与杀死寄生虫的药物效果一样好,这肯定了精神疾病与弓形虫感染之间的相似之处。
科学家们继续对精神病患者进行研究,后来发现自杀与寄生虫感染之间存在联系。但是,当然,这种联系是在已经患有精神疾病的人中存在的。同样,一项研究发现,弓形虫感染率高的国家的自杀率也高——但是两者之间的联系很弱,而且没有直接证据表明自杀的妇女受到感染。
科学家们真正想了解的是,弓形虫是否会影响那些以前没有心理问题倾向的人。他们很幸运:在丹麦,作为一项新生儿筛查研究的一部分,为了更好地了解寄生虫是如何从母亲传播给孩子的,从超过45,000名妇女的儿童身上采集了弓形虫血清抗体水平。由于儿童在出生后三个月内不会形成自己的抗体,因此抗体水平反映了母亲的免疫反应。因此,科学家们不仅能够被动地筛选妇女的感染状态,而且能够筛选感染程度,因为高水平的抗体表明感染更严重。然后,他们能够使用丹麦死亡原因登记处、丹麦国家医院登记处和丹麦精神病中央研究登记处来调查感染与包括自杀在内的自我导向暴力之间的相关性。
结果很清楚。感染弓形虫的女性企图自杀的可能性高出54%——并且成功的可能性高出两倍。特别是,这些女性更倾向于尝试暴力自杀(例如,使用刀或枪,而不是服用过量药丸)。但更令人不安的是:自杀未遂风险与感染程度呈正相关。抗体水平最高的人比未感染的女性企图自杀的可能性高出91%。寄生虫与自杀之间的联系甚至对没有精神病史的女性也成立:在她们中,感染的女性发生自我导向暴力的可能性高出56%。
虽然这些结果可能看起来令人恐惧,但当你考虑到弓形虫已知如何影响我们的个性时,它们就变得有意义了。2006年,研究人员将弓形虫感染与男性和女性的神经质联系起来。神经质——按照心理学的定义——是“一种持久的体验负面情绪状态的倾向”,包括抑郁、内疚和不安全感。神经质与自杀之间的联系是公认的,因此如果寄生虫确实使人们变得更加神经质,那么它会影响自我暴力发生率也就不足为奇了。
寄生虫是如何影响我们思维的?作者认为,我们的免疫系统可能实际上是罪魁祸首。当我们感染像弓形虫这样的寄生虫时,我们的免疫系统就会发起进攻,产生一组称为细胞因子的分子,这些分子会激活各种免疫细胞类型。问题在于,最近的研究已将高水平的细胞因子与抑郁症和暴力自杀企图联系起来。细胞因子引起抑郁症和其他精神疾病的确切机制尚不清楚,但我们确实知道它们能够通过血脑屏障并改变大脑中血清素和多巴胺等神经递质。
但是作者警告说,即使有证据,相关性也不等于因果关系。“自杀未遂是寄生虫直接影响大脑功能的结果,还是寄生虫引起的影响大脑的过度免疫反应?我们不知道,”主要作者、马里兰大学医学院精神病学副教授兼情绪和焦虑项目主任 Teodor T. Postolache 在新闻稿中说。“我们不能肯定地说弓形虫导致女性试图自杀。”
Postolache 解释说:“事实上,我们还没有排除反向因果关系,因为可能存在一些自杀行为的风险因素,这些因素也会使人们更容易感染弓形虫。”但是,鉴于两者之间的密切联系,存在真正的治疗干预潜力。“如果我们能够确定因果关系,我们或许就能够预测那些自杀风险增加的人,并找到干预和提供治疗的方法。”下一步是让科学家们确认这些寄生虫是否以及如何引起负面想法。这样的研究不仅可以帮助定位高危人群,还可以帮助科学家们了解导致抑郁症和自杀的黑暗神经通路,而这种阴险的原生动物已经进入了这些通路。但更令人不安的是,科学家预测弓形虫的患病率正在上升,这既是由于我们的生活方式,也是由于气候变化。这种寄生虫傀儡的增加和蔓延对子孙后代的心理健康不利。
引用:Pedersen, M.G., Mortensen, P.B., Norgaard-Pedersen, B. & Postolache, T.T. 弓形虫感染和母亲的自我导向暴力,《普通精神病学档案》,DOI:10.1001/archgenpsychiatry.2012.668
照片:来自美国疾控中心的弓形虫寄生虫在大鼠腹水液中的照片公共卫生图像库;来自华盛顿大学的艾滋病毒网络研究的弓形虫脑炎患者的脑部 MRI 扫描