神經(jīng)寄生蟲(chóng)學(xué)這一可怕的新領(lǐng)域可以為行為的神經(jīng)學(xué)基礎(chǔ)提供見(jiàn)解
想象一下,一種寄生蟲(chóng)會(huì)讓動(dòng)物改變其習(xí)性,保護(hù)寄生蟲(chóng)的后代甚至自殺。雖然精神控制可能聽(tīng)起來(lái)像科幻電影中的東西,但這種現(xiàn)象非常真實(shí) - 并且催生了一個(gè)新的領(lǐng)域 - 神經(jīng)寄生蟲(chóng)學(xué)。正如今天在心理學(xué)前沿發(fā)表的一篇文章中所述,了解寄生蟲(chóng)如何“破解”宿主的神經(jīng)系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo),可以為動(dòng)物如何控制自己的行為和做出決定提供新的見(jiàn)解。
“通過(guò)多年與宿主的共同進(jìn)化,寄生蟲(chóng)已經(jīng)進(jìn)化出了對(duì)宿主的神經(jīng)化學(xué)系統(tǒng)的重要'理解',”該文章的作者之一解釋說(shuō),來(lái)自以色列內(nèi)蓋夫本古里安大學(xué)的Frederic Libersat教授。“探索這些高度特異性的機(jī)制可以揭示更多關(guān)于動(dòng)物行為的神經(jīng)控制。”
這篇文章描述了一些復(fù)雜,狡猾和令人毛骨悚然的方式,各種寄生蟲(chóng)智勝并利用它們的昆蟲(chóng)寄主。
一種方法是影響昆蟲(chóng)的導(dǎo)航方式。例如,一種寄生真菌的孢子侵入螞蟻體內(nèi),真菌生長(zhǎng)并消耗螞蟻的器官,同時(shí)使重要器官保持完整。然后真菌會(huì)釋放化學(xué)物質(zhì),使螞蟻爬上一棵樹(shù),用它的口器抓住一片葉子。從螞蟻體內(nèi)出來(lái)后,這種真菌釋放出孢子填充的膠囊,這些膠囊在摔倒時(shí)會(huì)爆炸,將傳染性孢子散布在地下。通過(guò)迫使螞蟻爬樹(shù),真菌增加了落下的孢子的散布和感染另一只螞蟻的機(jī)會(huì)。
同樣地,寄生毛蟲(chóng)會(huì)導(dǎo)致感染的蟋蟀尋找水 - 他們淹死的地方。蟋蟀的自殺使蠕蟲(chóng)能夠進(jìn)入水生環(huán)境進(jìn)行繁殖。
在另一種稱(chēng)為“保鏢操縱”的相互作用中,寄生蟲(chóng)迫使被感染的昆蟲(chóng)保護(hù)它的幼崽。一種這樣的寄生蟲(chóng)是黃蜂,它通過(guò)刺痛將卵子注入毛蟲(chóng)中。在活毛蟲(chóng)里面,卵孵化成幼蟲(chóng),以毛蟲(chóng)的血液為食。最終,在形成繭以完成成蟲(chóng)成蟲(chóng)之前,多達(dá)80只幼蟲(chóng)從毛蟲(chóng)身體中出現(xiàn)。
然而,黃蜂幼蟲(chóng)很容易受到繭中掠食者的攻擊。為了嚇跑潛在的捕食者,一只或兩只幼蟲(chóng)留在毛蟲(chóng)中并通過(guò)一種未知的機(jī)制控制它的行為,這樣它就會(huì)對(duì)捕食者產(chǎn)生積極作用,從而保護(hù)繭。
這些例子闡明了寄生蟲(chóng)與宿主之間非常古老且高度特異的關(guān)系。但這些寄生蟲(chóng)究竟是如何影響宿主的行為的呢?
神經(jīng)寄生蟲(chóng)學(xué)仍然是一個(gè)年輕的領(lǐng)域,在大多數(shù)情況下,研究人員還沒(méi)有完全理解所涉及的機(jī)制。然而,許多這樣的寄生蟲(chóng)通過(guò)釋放作用于宿主神經(jīng)回路的化合物而產(chǎn)生其作用。在實(shí)驗(yàn)室中識(shí)別和使用這些化合物可以幫助科學(xué)家弄清楚神經(jīng)回路如何控制行為。
“由于神經(jīng)毒素是一種動(dòng)物進(jìn)化策略的結(jié)果,它們通常非常有效和具體,”Libersat說(shuō)。
“化學(xué)工程師可以在實(shí)驗(yàn)室中產(chǎn)生數(shù)百種潛在的神經(jīng)毒素,但這些神經(jīng)毒素是隨機(jī)的,通常是無(wú)用的,而任何天然神經(jīng)毒素都已經(jīng)通過(guò)了數(shù)百萬(wàn)年的共同進(jìn)化的終極篩選試驗(yàn)。”
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