寄生蟲的入侵能否影響人類大腦進化？

　　最新研究報告提出宿主應對操控性寄生蟲進化的4種策略：限制其進入大腦；增大操控成本；增大信號複雜性；增強抗變換性。

　　新浪科技訊 北京時間9月2日消息，據國外媒體報道，寄生蟲是否影響人類神經進化？幾十年前就應該有人想到：既然寄生蟲困擾真核生物數百萬年，它們的盛行可能會影響生物進化歷程，美國新墨西哥大學心理學家馬爾科並不是第一個提出人類大腦進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。

　　《生物學季刊》最新論文提出了四種宿主操控大腦寄生蟲的適應性對策，以及寄生蟲自身的進化反應，這一觀點在許多領域都具有意義，並且可能解釋人類心理學、大腦功能網路結構，以及心理藥物的可變效應。

　　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，並傳播至更廣闊的區域，例如：剛地弓形蟲會寄生在老鼠體內，誘導老鼠大腦杏仁核出現遺傳變化，這些變化減少了它對貓的厭惡，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，是它們能夠寄生繁殖的唯一寄主動物，同時，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」，但有可能可以改變人類行為。

　　狂犬病會增大傳染性唾液的產生，並引起宿主對水的厭惡，從而進一步濃縮唾液，之後產生暴力攻擊，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為可以操縱宿主的性行為。

　　寄生蟲對宿主十分有害，因此，現代人類進化包含了相關的保護措施，因此塑造非常複雜的中樞神經系統。

　　限制寄生蟲進入大腦

　　對於一些高等生物，將寄生蟲排除在中樞神經系統之外，限制它們進入大腦，所以血腦屏障包含第一道防線，作為物理和化學安全的保護層。

　　目前寄生蟲能夠從大腦外形操控宿主：一些寄生蟲產生改變行為的物質，例如：多巴胺，並將其釋放到血液中，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來操控宿主。它們進化形成通過血腦屏障抵達大腦的方法。

　　增加操控成本

　　一些寄生蟲釋放某些神經化學物質來改變宿主，作為一種對策，宿主通過增加誘導這種反應所需的特定神經化學物質的數量來適應該變化，從而增加寄生蟲的代謝成本。由於宿主身體通常比寄生蟲大許多，這種增加操控成本對於宿主而言可以完全忽略不計，同時宿主生物可以完全壓制寄生蟲產生足夠的神經活性物質的能力。

　　由於當前寄生蟲操控實例主要是間接性的，選擇增加信號成本很可能在大腦進化早期階段就已達到峰值。

　　增加信號的複雜性

　　中樞神經系統利用神經活性物質作為神經元、大腦網路以及大腦和其他器官之間的內部信號，寄生蟲可以產生壓倒一切的信號來劫持這些通路，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，破壞現有信號，這將破壞宿主內部「信號代碼」。

　　因此，對於寄生蟲而言，更複雜的信號代碼更難破解，這種複雜性增加的實例包括需要不同神經化學物質的聯合作用，或者在特定時間脈衝中釋放神經活性物質。擴展傳輸分子及其結合受體的集合也增加了複雜性，更精細的內部信號增加了中斷所需的時間，從適應性的角度來看，這可以阻斷寄生蟲的選擇，迫使它們採取其他操控方法。

　　但是，不斷增加的複雜性增大了宿主的代謝成本，儘管這些成本對寄生蟲而言非常昂貴，德爾朱迪切指出，增加一個系統的複雜性「往往會產生新的脆弱點」，這可能會被適應性寄生蟲所利用。

　　增強抗變換性

　　增強系統抗變性基本上相當於對損害進行控制，高等生物傾向於以一種能夠維持正常行為功能的方式進化，即使在受到寄生蟲攻擊時也是如此。德爾朱迪切討論了被動、主動的抗變性宿主策略，其中包括：系統冗餘度和模塊化，因此被稱為蝴蝶結網路架構；能夠檢測系統擾動並進行校正調整的反饋調節系統；以及對非特異性線索監測，例如：免疫系統活動性，這些活動表明了寄生病原體的存在。

　　在很大程度上，抗變換適應性可能會排除固定的生理調整，而傾向於發展「由感染線索觸發的塑料反應」，原因在於如果大腦的生理和行為在病原體存在的情況下適應得最好，那麼病原體的缺失會導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進化對策的制約條件，這些包括代謝和計算的限制，例如：能量的可用性和較小身體尺寸，擁有較大大腦的動物很容易進化形成更高水平的保護複雜性，這是改變行為的寄生蟲普遍存在於昆蟲的原因之一，這為寄生蟲策略和宿主應對策略提供了基本例子。

　　精神病藥理學

　　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手段改變宿主行為，這也是控制欲較強的寄生蟲行為，在精神病治療中，其目標是讓患者受益。

　　因此被寄生蟲攻擊產生的適應性反應可以解釋為什麼抗抑鬱葯在某些患者身體上誘導耐受性，例如：寄生蟲，這些藥物試圖改變生物體行為，有可能抗變換神經系統的平衡性會受藥物作用進行改變。

　　德爾朱迪切說：「值得思考的是，至少其中一些反應機制是專門設計用於檢測和響應寄生蟲侵入的，如果是這樣，標準的藥物治療可能會在不知不覺中模仿寄生蟲攻擊，並引發特殊的防禦反應，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，但具有適應性特徵，這不利於精神疾病治療。（葉傾城）

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