神经寄生虫学这一可怕的新领域可以为行为的神经学基础提供见解
想象一下,一种寄生虫会让动物改变其习性,保护寄生虫的后代甚至自杀。虽然精神控制可能听起来像科幻电影中的东西,但这种现象非常真实 - 并且催生了一个新的领域 - 神经寄生虫学。正如今天在心理学前沿发表的一篇文章中所述,了解寄生虫如何“破解”宿主的神经系统以实现特定目标,可以为动物如何控制自己的行为和做出决定提供新的见解。
“通过多年与宿主的共同进化,寄生虫已经进化出了对宿主的神经化学系统的重要'理解',”该文章的作者之一解释说,来自以色列内盖夫本古里安大学的Frederic Libersat教授。“探索这些高度特异性的机制可以揭示更多关于动物行为的神经控制。”
这篇文章描述了一些复杂,狡猾和令人毛骨悚然的方式,各种寄生虫智胜并利用它们的昆虫寄主。
一种方法是影响昆虫的导航方式。例如,一种寄生真菌的孢子侵入蚂蚁体内,真菌生长并消耗蚂蚁的器官,同时使重要器官保持完整。然后真菌会释放化学物质,使蚂蚁爬上一棵树,用它的口器抓住一片叶子。从蚂蚁体内出来后,这种真菌释放出孢子填充的胶囊,这些胶囊在摔倒时会爆炸,将传染性孢子散布在地下。通过迫使蚂蚁爬树,真菌增加了落下的孢子的散布和感染另一只蚂蚁的机会。
同样地,寄生毛虫会导致感染的蟋蟀寻找水 - 他们淹死的地方。蟋蟀的自杀使蠕虫能够进入水生环境进行繁殖。
在另一种称为“保镖操纵”的相互作用中,寄生虫迫使被感染的昆虫保护它的幼崽。一种这样的寄生虫是黄蜂,它通过刺痛将卵子注入毛虫中。在活毛虫里面,卵孵化成幼虫,以毛虫的血液为食。最终,在形成茧以完成成虫成虫之前,多达80只幼虫从毛虫身体中出现。
然而,黄蜂幼虫很容易受到茧中掠食者的攻击。为了吓跑潜在的捕食者,一只或两只幼虫留在毛虫中并通过一种未知的机制控制它的行为,这样它就会对捕食者产生积极作用,从而保护茧。
这些例子阐明了寄生虫与宿主之间非常古老且高度特异的关系。但这些寄生虫究竟是如何影响宿主的行为的呢?
神经寄生虫学仍然是一个年轻的领域,在大多数情况下,研究人员还没有完全理解所涉及的机制。然而,许多这样的寄生虫通过释放作用于宿主神经回路的化合物而产生其作用。在实验室中识别和使用这些化合物可以帮助科学家弄清楚神经回路如何控制行为。
“由于神经毒素是一种动物进化策略的结果,它们通常非常有效和具体,”Libersat说。
“化学工程师可以在实验室中产生数百种潜在的神经毒素,但这些神经毒素是随机的,通常是无用的,而任何天然神经毒素都已经通过了数百万年的共同进化的终极筛选试验。”
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