弓形虫对啮齿动物老鼠施加一种奇怪的心理控制:一旦感染了脑部寄生虫,它们似乎就不再对猫产生恐惧,变得更容易被吃掉。在其他几个行为测试中,研究小组发现被感染的小鼠表现出更少的焦虑感和更强的探索倾向。
弓形虫对啮齿动物老鼠施加一种奇怪的心理控制:一旦感染了脑部寄生虫,它们似乎就不再对猫产生恐惧,变得更容易被吃掉。当它们存在时,微生物可以进入猫肠繁殖。但是一项新的研究认为,刚地弓形虫对啮齿动物的影响不是猫特有的。相反,这种寄生虫只会使小鼠更加渴望探索,并减少对可能吞噬它们的任何物种的恐惧。
印第安纳波利斯印第安纳大学医学院的微生物学家威廉·沙利文(William Sullivan)说:“但这并没有使感染寄生虫的老鼠看起来像许多人认为的那样才华横溢。”
弓形虫可以感染任何温血脊椎动物,包括人,但它与猫的关系却很特殊。只有在猫的肠道中,它才能有性繁殖,并呈现出一种称为卵囊的强壮的传染性形式,其被排泄以感染更多的动物。
研究人员怀疑这种寄生虫会调节啮齿动物的大脑,从而改变其对猫的感知。一些实验室测试表明,受感染的小鼠比其他潜在的掠食者更喜欢探索猫尿。
但这不是日内瓦大学的寄生虫学家Dominique Soldati-Favre发现的。当她和同事允许感染弓形虫的小鼠探查含有四种气味的房间时,这些气味包括它们自己,山猫,狐狸和豚鼠(非掠食者)的气味,啮齿动物并未对山猫气味进行特殊处理。研究小组今天在《Cell Reports》中总结道,确实,被感染的小鼠花费了最多的时间调查豚鼠和狐狸的气味。这些小鼠还愿意冒险进入一个装有活的麻醉大鼠(另一种潜在的捕食者)的房间,而未感染的对照小鼠几乎总是躲开。
在其他几个行为测试中,研究小组发现被感染的小鼠表现出更少的焦虑感和更强的探索倾向。例如,他们在开放和暴露的迷宫的手臂上花费了更多的时间,而这些通常是老鼠有威胁区域。
“我们意识到这不仅仅是失去对猫的恐惧,” Soldati-Favre说。“确实,这些老鼠思想开阔,无处不在。”
霍克斯黑德皇家兽医学院的寄生虫学家乔安妮·韦伯斯特(Joanne Webster)指出,其他研究也发现了类似的焦虑和探索变化,但他并未参与这项研究工作。这项新的研究还没有使她相信弓形虫对猫的影响是一个神话。她指出,“研究人员没有能力对此提出异议。”她指出,研究人员在10分钟内报告了老鼠的气味偏好,而之前的一些气味测试已经追踪了老鼠数小时。她怀疑新测试太短,以至于没有比其他测试更专注地探索山猫气味的微妙趋势。
其他专家接受了这一新发现。威斯康星大学麦迪逊分校的寄生虫学家劳拉·诺尔(Laura Knoll)说:“冈底蝇(T. gondii) “显然是在操纵宿主的粪便,”没有任何进化上的理由需要把注意力集中在猫身上。有性繁殖可能取决于猫,但是只要动物食用受感染的猎物,寄生虫就会传播。一只大胆,好奇的老鼠“更可能出没并被吃掉。而每一次它吃掉,无论是[按]狐狸或bobcat- [ 弓形虫 ]不会获取传递“。
诺尔(Knoll)小组最近发布了一种方法,可以使弓形虫在实验室小鼠中繁殖。她说,像这项研究一样,这项新研究也支持“猫没有什么特别之处”的观点。
Soldati-Favre及其同事提出,由刚地弓形虫囊肿引起的免疫反应是行为改变的基础。与先前的一些研究表明囊肿集中在特定区域并可能作用于特定的大脑回路不同,本研究发现囊肿在小鼠皮层(大脑的外层)中分布大致均匀。对脑组织的遗传分析显示出某些炎症标记。他们报告说,感染小鼠的囊肿数量和炎症水平均与行为改变程度相关。
人们认为多达三分之一的人患有弓形虫感染,即弓形虫病,一些研究将其与精神分裂症和其他精神疾病联系在一起。Soldati-Favre推测,由于该寄生虫在健康人体内似乎产生的囊肿比在小鼠中少,而且较小,因此它可能导致较少的炎症和人的微小行为改变。作者提出了进一步的研究,以测试受感染的人是否显示炎症迹象,认为这是导致某些神经退行性疾病的原因。
沙利文说,如果研究人员确定他们确实想对抗弓形虫感染对人脑的影响,那么新的结果表明减少炎症可能会有所帮助。他的团队最近发现,用抗炎药给感染弓形虫的小鼠服用可逆转某些行为改变。
他说,新的结果表明该寄生虫已经找到了一个“甜蜜点”:入侵大脑足以激发一种免疫反应,使动物趋向于掠食者,但不足以立即杀死其宿主。他说,这也许不是对猫的认知的一种超精确的调整,但它仍然是“一个非常聪明的策略”。“在某种程度上,这是一种疯狂的天才。”
Brain & BehaviorPlants & Animals doi:10.1126/science.aba8985