被劫持的大腦

06-28

寄生蟲不但可以改變宿主的生理狀況，還能改變宿主的心理狀況。

　　感染了殭屍真菌的螞蟻

　　　◎袁越

　　兩軍交戰，最聰明的一定是那個打入敵人內部的間諜，他既要在敵營中站穩腳跟，又要在關鍵的時候把情報送出去，難度相當大。同樣，寄生蟲也必須非常聰明才行，它以宿主為食，所以必須讓主人好好活著，但到了繁殖期，它就必須想辦法讓自己的後代找到下一個宿主，否則就得和宿主同歸於盡了。

　　寄生蟲在尋找下一個宿主這方面的想像力非常豐富，可謂八仙過海，各顯神通。比如，瘧原蟲入侵人體後，會讓受害者四肢酸懶，不愛動彈，這是為了方便瘧蚊叮咬，再去傳染下一個受害者。流感病毒入侵人體後會讓受害者不停地打噴嚏，因為這樣一來病毒就可以附著在飛沫上擴散到空氣中了。

　　上面這兩個案例都是寄生蟲通過改變宿主行為來實現繁殖的目的，生病只是這種改變的一個副產品而已。還有一類寄生蟲更高級，它們劫持了宿主的大腦，指揮宿主做出有利於它們的決定。這方面一個廣為人知的案例是弓形蟲（Toxoplasma gondii），它的生命周期需要老鼠和貓共同參與，所以它想辦法控制了老鼠的大腦，使之變得不再怕貓，於是感染了弓形蟲的老鼠被貓吃掉的可能性就變大了。弓形蟲通過這種「殘酷」的方式進入貓的身體，完成了繁殖後代的使命。

　　這一過程看似很神秘，其實並不複雜。科學家經過多年的研究，已經弄清了整個過程的所有細節。原來，弓形蟲提高了老鼠大腦中杏仁核部位的多巴胺水平，正常情況下這個部位的功能是讓老鼠產生恐懼感，這對於老鼠來說是能夠保命的。但是當這個部位的多巴胺水平上升後，原來的恐懼感就變成了愉悅感，於是老鼠在發現貓的蹤跡後感到的不是恐懼，而是開心！可想而知，這樣的老鼠會是怎樣一個下場。

　　今年3月2日出版的《公共科學圖書館·綜合》（PLoS ONE）雜誌刊登了一篇由巴西和美國科學家合寫的論文，為我們描述了一個更加恐怖的故事。在巴西的熱帶雨林里生活著一種殭屍真菌（Ophiocordyceps unilateralis），它們分為4個不同的種群，分別以4種不同的螞蟻為宿主。它們在侵入螞蟻的身體後會讓螞蟻的肌肉變弱，但不會立刻殺死螞蟻，而是保證螞蟻們能夠正常地吃飯睡覺。等到殭屍真菌性成熟之後，它們便用一種神秘的方式接管了螞蟻的大腦，螞蟻就像鬼魂附體的殭屍一般，爬到螞蟻交配的地方，找一棵草爬上去，把身子倒掛在葉子的背面，用自己的爪子緊緊地抓住葉子，一動不動。當這一切都做完後，殭屍真菌便吃掉螞蟻的大腦，並從腦殼中爬出來，把孢子噴洒下去，粘在葉子下面那些正在交配的螞蟻身上。

　　怎麼樣，殭屍真菌很聰明吧？其實呢，真菌沒有大腦，設計不出如此複雜的橋段，這完全是一種本能行為，是多年進化的結果。科學家們之所以花費這麼多時間和精力研究它們，就是為了借用它們的力量劫持昆蟲的大腦，從而達到控制害蟲的目的。這可比農藥什麼的好用多了，既高效又安全。

　　那麼，人類的寄生蟲是否有能力控制我們的大腦呢？答案似乎是肯定的。今年8月29日出版的《美國國家科學院院報》（PNAS）上就刊登了一篇由愛爾蘭和加拿大科學家合寫的論文，發現一種腸道細菌能夠操縱小鼠的大腦，改變小鼠的心情。

　　這種細菌學名叫做鼠李糖乳桿菌（Lactobacillus rhamnosus），是哺乳動物腸道共生菌群的一名重要成員。早有大量研究表明，哺乳動物的腸道和大腦之間有一條直達的雙向通道，雙方一直保持著密切的聯繫，科學家稱其為腸－腦軸（Gut-Brain Axis）。後來科學家們又發現，腸道中的共生菌群也對這個中軸線有貢獻，三者一直在互相影響，所以把腸道菌群也包括進來，稱其為菌－腸－腦軸（Microbiome-Gut-Brain Axis）。

　　但是，這個中軸線的具體細節一直沒有搞清楚。於是，科學家們用健康小鼠做實驗，每天喂以一定劑量的鼠李糖乳桿菌，然後觀察它們的行為，和對照組相比較。然後再對小鼠進行解剖研究，分析到底是哪個神經遞質或者受體發生了變化。

　　結果表明，餵了鼠李糖乳桿菌的小鼠明顯比對照組少了很多焦慮和憂鬱癥狀，顯得更加健康活潑。進一步分析表明，鼠李糖乳桿菌能夠直接作用於一種神經遞質——γ-氨基丁酸（GABA）的受體，影響其表達，並通過這種方式改變小鼠的心理狀態。

　　雖然這只是用小鼠做的研究，但研究人員相信這個結果有助於幫助科學家們開發出一種基於腸道寄生菌的心理治療藥物，幫助焦慮症和抑鬱症患者儘早擺脫病魔。