最新研究報(bào)告提出宿主應(yīng)對(duì)操控性寄生蟲進(jìn)化的4種策略：限制其進(jìn)入大腦;增大操控成本;增大信號(hào)復(fù)雜性;增強(qiáng)抗變換性。

新浪科技訊 北京時(shí)間9月2日消息，據(jù)國外媒體報(bào)道，寄生蟲是否影響人類神經(jīng)進(jìn)化?幾十年前就應(yīng)該有人想到：既然寄生蟲困擾真核生物數(shù)百萬年，它們的盛行可能會(huì)影響生物進(jìn)化歷程，美國新墨西哥大學(xué)心理學(xué)家馬爾科并不是第一個(gè)提出人類大腦進(jìn)化可能受到寄生蟲影響，這種寄生蟲具有操控宿主行為的能力。

《生物學(xué)季刊》最新論文提出了四種宿主操控大腦寄生蟲的適應(yīng)性對(duì)策，以及寄生蟲自身的進(jìn)化反應(yīng)，這一觀點(diǎn)在許多領(lǐng)域都具有意義，并且可能解釋人類心理學(xué)、大腦功能網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以及心理藥物的可變效應(yīng)。

操控宿主行為

許多寄生蟲操控宿主的行為是為了提高繁殖成功率，并傳播至更廣闊的區(qū)域，例如：剛地弓形蟲會(huì)寄生在老鼠體內(nèi)，誘導(dǎo)老鼠大腦杏仁核出現(xiàn)遺傳變化，這些變化減少了它對(duì)貓的厭惡，促使感染剛地弓形蟲的老鼠被貓吞食，而貓是剛地弓形蟲的宿主目標(biāo)，是它們能夠寄生繁殖的唯一寄主動(dòng)物，同時(shí)，它們也可以感染人類，但人類身體是剛地弓形蟲繁殖的“死胡同”，但有可能可以改變?nèi)祟愋袨椤?/p>

狂犬病會(huì)增大傳染性唾液的產(chǎn)生，并引起宿主對(duì)水的厭惡，從而進(jìn)一步濃縮唾液，之后產(chǎn)生暴力攻擊，增大撕咬其他生物的可能性，這種傳播途徑使得許多性傳播病原體被認(rèn)為可以操縱宿主的性行為。

寄生蟲對(duì)宿主十分有害，因此，現(xiàn)代人類進(jìn)化包含了相關(guān)的保護(hù)措施，因此塑造非常復(fù)雜的中樞神經(jīng)系統(tǒng)。

限制寄生蟲進(jìn)入大腦

對(duì)于一些高等生物，將寄生蟲排除在中樞神經(jīng)系統(tǒng)之外，限制它們進(jìn)入大腦，所以血腦屏障包含第一道防線，作為物理和化學(xué)安全的保護(hù)層。

目前寄生蟲能夠從大腦外形操控宿主：一些寄生蟲產(chǎn)生改變行為的物質(zhì)，例如：多巴胺，并將其釋放到血液中，一些寄生蟲操控荷爾蒙分泌，另一些寄生蟲則通過激活特定的免疫反應(yīng)來操控宿主。它們進(jìn)化形成通過血腦屏障抵達(dá)大腦的方法。

增加操控成本

一些寄生蟲釋放某些神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)來改變宿主，作為一種對(duì)策，宿主通過增加誘導(dǎo)這種反應(yīng)所需的特定神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)的數(shù)量來適應(yīng)該變化，從而增加寄生蟲的代謝成本。由于宿主身體通常比寄生蟲大許多，這種增加操控成本對(duì)于宿主而言可以完全忽略不計(jì)，同時(shí)宿主生物可以完全壓制寄生蟲產(chǎn)生足夠的神經(jīng)活性物質(zhì)的能力。

由于當(dāng)前寄生蟲操控實(shí)例主要是間接性的，選擇增加信號(hào)成本很可能在大腦進(jìn)化早期階段就已達(dá)到峰值。

增加信號(hào)的復(fù)雜性

中樞神經(jīng)系統(tǒng)利用神經(jīng)活性物質(zhì)作為神經(jīng)元、大腦網(wǎng)絡(luò)以及大腦和其他器官之間的內(nèi)部信號(hào)，寄生蟲可以產(chǎn)生壓倒一切的信號(hào)來劫持這些通路，從而改變宿主行為方式，或者正如德爾朱迪切所指出的那樣，破壞現(xiàn)有信號(hào)，這將破壞宿主內(nèi)部“信號(hào)代碼”。

因此，對(duì)于寄生蟲而言，更復(fù)雜的信號(hào)代碼更難破解，這種復(fù)雜性增加的實(shí)例包括需要不同神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)的聯(lián)合作用，或者在特定時(shí)間脈沖中釋放神經(jīng)活性物質(zhì)。擴(kuò)展傳輸分子及其結(jié)合受體的集合也增加了復(fù)雜性，更精細(xì)的內(nèi)部信號(hào)增加了中斷所需的時(shí)間，從適應(yīng)性的角度來看，這可以阻斷寄生蟲的選擇，迫使它們采取其他操控方法。

但是，不斷增加的復(fù)雜性增大了宿主的代謝成本，盡管這些成本對(duì)寄生蟲而言非常昂貴，德爾朱迪切指出，增加一個(gè)系統(tǒng)的復(fù)雜性“往往會(huì)產(chǎn)生新的脆弱點(diǎn)”，這可能會(huì)被適應(yīng)性寄生蟲所利用。

增強(qiáng)抗變換性

增強(qiáng)系統(tǒng)抗變性基本上相當(dāng)于對(duì)損害進(jìn)行控制，高等生物傾向于以一種能夠維持正常行為功能的方式進(jìn)化，即使在受到寄生蟲攻擊時(shí)也是如此。德爾朱迪切討論了被動(dòng)、主動(dòng)的抗變性宿主策略，其中包括：系統(tǒng)冗余度和模塊化，因此被稱為蝴蝶結(jié)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu);能夠檢測系統(tǒng)擾動(dòng)并進(jìn)行校正調(diào)整的反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng);以及對(duì)非特異性線索監(jiān)測，例如：免疫系統(tǒng)活動(dòng)性，這些活動(dòng)表明了寄生病原體的存在。

在很大程度上，抗變換適應(yīng)性可能會(huì)排除固定的生理調(diào)整，而傾向于發(fā)展“由感染線索觸發(fā)的塑料反應(yīng)”，原因在于如果大腦的生理和行為在病原體存在的情況下適應(yīng)得最好，那么病原體的缺失會(huì)導(dǎo)致非最佳行為和降低存活率。

德爾朱迪切在論文中討論了宿主對(duì)進(jìn)化對(duì)策的制約條件，這些包括代謝和計(jì)算的限制，例如：能量的可用性和較小身體尺寸，擁有較大大腦的動(dòng)物很容易進(jìn)化形成更高水平的保護(hù)復(fù)雜性，這是改變行為的寄生蟲普遍存在于昆蟲的原因之一，這為寄生蟲策略和宿主應(yīng)對(duì)策略提供了基本例子。

精神病藥理學(xué)

德爾朱迪切指出，使用精神活性藥物治療精神癥狀試圖通過藥理學(xué)手段改變宿主行為，這也是控制欲較強(qiáng)的寄生蟲行為，在精神病治療中，其目標(biāo)是讓患者受益。

因此被寄生蟲攻擊產(chǎn)生的適應(yīng)性反應(yīng)可以解釋為什么抗抑郁藥在某些患者身體上誘導(dǎo)耐受性，例如：寄生蟲，這些藥物試圖改變生物體行為，有可能抗變換神經(jīng)系統(tǒng)的平衡性會(huì)受藥物作用進(jìn)行改變。

德爾朱迪切說：“值得思考的是，至少其中一些反應(yīng)機(jī)制是專門設(shè)計(jì)用于檢測和響應(yīng)寄生蟲侵入的，如果是這樣，標(biāo)準(zhǔn)的藥物治療可能會(huì)在不知不覺中模仿寄生蟲攻擊，并引發(fā)特殊的防御反應(yīng)，藥物的某些不良副作用在寄生蟲感染期間可能代謝成本較高，但具有適應(yīng)性特征，這不利于精神疾病治療。(葉傾城)