科普 | 寄生蟲和微生物如何改變你思考和感受的方式?

本文轉載自「微生太」公眾號,己獲授權。鑒於最近世界範圍內發生的重大事件,你會覺得人們行為方式很奇怪和難以預測。有很多心理學或者經濟學方面的研究可以解釋人們的行為方式和研究可能的動機。但是是否還有其他未知的因素在起作用呢?科學家發現,寄生蟲和微生物對人類行為產生了諸多的影響,我們可能可以更好地了解它們如何影響人們的社交活動。對人類而言,意識控制是一種非常真實且普遍存在的威脅。眾所周知,動物世界中的許多生物具備意識控制方式,並且在多種不同的寄生蟲傳播和繁殖的過程中起著重要的作用。譬如蟲草菌在使螞蟻爬到樹冠和死亡之前感染螞蟻,隨後蟲草菌進行繁殖,其子代落在森林的地面上並感染更多的螞蟻。此外,線蟲使其蟋蟀宿主跳進水中溺水自殺,以便能夠使他們能夠回到其正常居住的地方。寄生蠕蟲感染蝸牛使其眼球突出,變成紅色、藍色和黃色;作為下一個寄主,鳥類看到這樣的蝸牛並啄掉其眼球,進而蠕蟲可以在鳥類腸道中完成生命周期。

這些恐怖的事件並非僅局限於無脊椎動物中,人類也不能倖免。我們在學習耕種和選擇能在特定環境中生長良好的農作物時,我們時常會長期儲存盈餘的糧食。這寫食物會引來野生大鼠和小鼠以及隨之而來的貓和潛在的危險:原生動物寄生蟲——剛地弓形蟲。這種寄生蟲不能在人類體內完成生命周期,但是,通過接觸貓的排泄物或者吃未烹制的肉時可能會感染寄生蟲。據估計,世界範圍內有30-40%的人感染寄生蟲,令人震驚的是,法國感染人群的比例高達81%,日本為7%,美國為20%。

剛地弓形蟲通過奇怪的機制使大鼠和小鼠接近貓,例如,它們失去對貓和貓尿的逃避,變得更活躍並且在白天活動時間增多。人類無意中接觸剛地弓形蟲時,奇怪的事情也會發生,譬如男人們變得更有冒險精神,因此更容易發生車禍,這些人更激進,嫉妒心也更強。然而,女人們則更傾向於自殺。剛地弓形蟲甚至可能與痴呆、躁鬱症、強迫症和自閉症等存在潛在的關係。40餘項研究顯示精神分裂症患者體內的抗剛地弓形蟲的IgG抗體水平增高。那麼這些微小的生物是如何引起如此嚴重的反應呢?具體機制至今仍未了解。但是,最新的研究結果提示,寄生蟲可能會影響神經遞質的水平,如多巴胺。囊腫(bradyzoites)在整個被感染的腦中以團塊形式存在,或者在特定的地方如杏仁核中被發現,而杏仁核可以控制大鼠的恐懼反應。有趣的是,多巴胺水平的失衡被認為是精神分裂症患者的病徵。通過分析剛地弓形蟲基因型,發現了2個可以編碼酪氨酸羥化酶的基因,而這種酶可以催化產生多巴胺的前體-左旋多巴(L-DOPA)。而且有實驗室證據表明,多巴胺可以影響行為。首先,被感染的小鼠的多巴胺水平升高,通過多巴胺受體拮抗劑處理,剛地弓形蟲相關的行為就會減少。微生物控制意識現實中存在很多微小的「木偶操縱大師」。近期研究顯示,存在於機體表面和內部的豐富的微生物也可能會對我們的行為產生影響。

微生物普遍存在於我們的生存環境中,儘管人體細胞數量以8比1的比值遠遠超過細菌細胞。這個微生物組存在規律性,除了消化和分解食物的作用外,也有其他不同的作用。改變腸道菌群可以導致某些疾病的易感性,譬如糖尿病、神經系統疾病、腫瘤和哮喘等。近期的研究顯示,分解食物的腸道微生物可以直接影響結腸和血液中另一種神經遞質(5-羥色胺)的產生,繼而影響社交、類焦慮樣和神經相關性行為(感覺運動系統)。在將來,通過補充「健康」的微生物,可能可以治療焦慮或者抑鬱,而且近期將健康人群的糞便菌群移植給梭菌感染患者的研究也取得了不錯的進展。在未來的研究中,我們揭示這些微生物是如何操縱我們的決定,以及它們對社會、文化和政策的影響是不應被低估的。參考文獻序號題目期刊下載二維碼[1]Toxoplasma gondii: from animals to humansInternational Journal for Parasitology[2]Infection, treatment and immune response in patients with bipolar disorder versus patients with major depression, schizophrenia or healthy controlsBipolar Disorders[3]Neuropathological changes and clinical features of autism spectrum disorder participants are similar to that reported in congenital and chronic cerebral toxoplasmosis in humans and miceResearch in Autism Spetrum Disorders[4]Is there any role of Toxoplasma gondii in the etiology of obsessive–compulsive disorder?Psychiatry Research[5]Toxoplasma and schizophreniaParasite Immunolog[6]The Influence of the Microbiome on Type 1 DiabetesThe Journal of Immunology[7]Cancer and the microbiotaScience[8]Microbiota Modulate Behavioral and Physiological Abnormalities Associated with Neurodevelopmental DisordersCell本文由微生太群友史曉陽編譯,莫秋芬、江舜堯編輯。
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