Unii protozoare infectează creierul gazdei lor, modelându-și comportamentul în modurile cele mai potrivite pentru agentul patogen, chiar dacă duce la sinuciderea gazdei

să-ți

Înscrieți-vă pentru buletinele informative gratuite ale Scientific American.

"data-newsletterpromo_article-image =" https://static.scientificamerican.com/sciam/cache/file/CF54EB21-65FD-4978-9EEF80245C772996_source.jpg "data-newsletterpromo_article-button-text = butonul" Înscrieți-vă "data-newsletter -link = "https://www.scientificamerican.com/page/newsletter-sign-up/?origincode=2018_sciam_ArticlePromo_NewsletterSignUp" name = "articleBody" itemprop = "articleBody">

ANTICA DEZBATERE în jurul existenței liberului testament apare irezolvabil, o întrebare metafizică care generează multă căldură, dar puțină lumină. Simțul comun și volumele cercetărilor psihologice și neuroștiințifice relevă, totuși, că suntem mai puțin liberi decât credem că suntem. Genele noastre, creșterea și mediul nostru influențează comportamentele noastre în moduri care deseori scapă de controlul conștient. Înțelegând această influență, industria publicitară a cheltuit aproximativ jumătate de trilion de dolari în întreaga lume în 2010 pentru a modela deciziile de cumpărare ale consumatorilor. Și dictaturile extreme, precum cea din Coreea de Nord, rămân la putere prin utilizarea eficientă a unor forme de propagandă insidioase și omniprezente. Cu toate acestea, nimic nu se apropie de perfidia organismului unicelular Toxoplasma gondii, unul dintre cei mai răspândiți dintre toți protozorii paraziți. Acesta preia creierul gazdei sale și îl face să facă lucruri, chiar acțiuni care îl vor determina să moară, în slujba acestui autostopist urât. Sună ca un film de groază brusc de la Hollywood, cu excepția faptului că este real.

Știm că boala, în general, poate să ne încetinească, să ne incapaciteze și, în cel mai rău caz, să ne omoare. Cu toate acestea, acest organism este mult mai specific. Selecția naturală a dat naștere la agenți patogeni care se infiltrează în sistemul nervos și schimbă cablajul sistemului pentru a-și atinge scopul final, replicarea - ca un virus de computer care reprogramează o mașină infectată.

Așa este cazul T. gondii. Se reproduce sexual numai în intestinele pisicilor, dar se poate menține la infinit la orice animal cu sânge cald. Pisicile infectate își varsă milioane de ovociste în fecale. Luate de tot felul de animale, inclusiv câini, rozătoare și oameni, acestea infectează mușchii și creierul pentru a scăpa de atacurile sistemului imunitar al gazdei. Ascunse, rămân latente ca chisturi, înconjurându-se de un perete celular dur. Cu toate acestea, această etapă liniștită a infecției, numită toxoplasmoză, este înșelătoare. Încălcând toate regulile bunei ospitalități, acești invadatori fac creierul gazdei să facă lucruri contraproductive pentru propria supraviețuire.

Toxoplasmoza a fost studiată cel mai bine la șobolani și șoareci. Ambele specii au o temere adâncă, înnăscută față de pisici din motive evidente. Pulverizați un pic de urină de pisică într-un colț, iar rozătoarele vor evita această locație, bine, ca ciuma. În schimb, un animal infectat își pierde frica înnăscută față de pisici. Prin unele măsuri, pare chiar să fie ușor atras de mirosul felinelor. Aceasta este o întorsătură nefericită pentru rozătoare, deoarece acum este mai probabil să fie vânat cu succes de o pisică. Pe de altă parte, aceasta este o afacere excelentă pentru T. gondii. Când pisica devoră bichonul bolnav și creierul său contaminat, T. gondii se mută în gazda finală, unde se reproduce, completându-și ciclul de viață. Nu chiar ceea ce au în vedere romanticii atunci când scriu despre „cercul vieții”!

Manipularea comportamentală indusă de T. gondii este destul de specifică. Rozătorul infectat nu pare bolnav; greutatea sa este normală; se deplasează normal, posibil un pic mai frenetic decât alți șoareci; se mireasă; și interacționează în mod obișnuit cu specificațiile sale. Gândiți-vă cât de diferit este acest caz de ceea ce se întâmplă la rabie, o altă infecție urâtă. Animalul își pierde timiditatea instinctuală, atacându-i agresiv pe alții (proverbialul câine nebun), răspândind astfel virusul rabiei prin mușcătura sa. Dar pentru că T. gondii se poate reproduce doar la feline, își dorește ca gazda să fie mâncată de pisici, nu de orice carnivor. Și pentru că pisicile vânează prada vie și nu mănâncă cârda, T. gondii nu trebuie să-și omoare imediat gazda temporară.

Rozătoarele nu sunt supereroi
Cum efectuează T. gondii modificările sale insidioase în gazdă? Experimentele lui Joanne P. Webster de la Imperial College din Londra, Robert Sapolsky de la Universitatea Stanford și alții au arătat că șobolanii sau șoarecii infectați nu se transformă în echivalentul murin al lui Siegfried, eroul inelului lui Wagner care nu știa nici o teamă. Nu, ei încă evită spațiile deschise, rămân creaturi nocturne, își păstrează aversiunea față de urina altor prădători și învață să se teamă de un ton asociat cu șocul piciorului. S-ar putea ca protozoarele să-și fi stăpânit mirosul? La urma urmei, dacă nu mai pot mirosi nimic, nu ar ști cum să evite locurile cu miros de urină de pisică. Dar șoarecii infectați evită încă mâncarea dacă miroase diferit - o aversiune care a apărut parțial pentru că de secole oamenii încearcă să controleze rozătoarele cu otravă. Șoarecii infectați răspund, de asemenea, în mod adecvat la mirosul colegilor lor.

Indiciile despre modul în care paraziții afectează animalul provin din mai multe observații. În primul rând, densitatea chisturilor din amigdala este aproape dublă față de celelalte structuri cerebrale implicate în percepția mirosului. Părți ale amigdalei au fost legate de anxietate și senzația de frică. În al doilea rând, genomul T. gondii conține două gene legate de genele de mamifere implicate în reglarea dopaminei, molecula asociată cu semnale de recompensă și plăcere în creier, inclusiv în a noastră. Deci, probabil, protozoarele înfiorătoare fac ca activitățile suicidare, cum ar fi agățarea în jurul locurilor frecventate de pisici, să se simtă mai plăcute pentru rozătoarele infectate?

Ceea ce ridică această vinietă despre evoluție și viață în sălbăticie la proporții epice pentru omenire este aceea de aproximativ o zecime din S.U.A. populația este infectată de T. gondii (în unele țări, cum ar fi Franța, rata infecției este de șapte până la opt ori mai mare, posibil din cauza consumului pe scară largă de carne nefiertă și insuficient gătită). Toxoplasmoza umană este de obicei considerată lipsită de simptome (ceea ce medicii se referă la asimptomatic). Excepție fac pacienții cu un sistem imunitar slăbit și cei nenăscuți (de aici și nevoia femeilor însărcinate de a evita curățarea cutiilor de gunoi pentru pisici).

Știința știe de multă vreme că pacienții cu schizofrenie au de două până la trei ori mai multe șanse de a transporta anticorpi împotriva T. gondii decât sunt martorii care nu sunt schizofrenici. Mai mult, medicamentele antipsihotice care blochează acțiunea dopaminei, precum haloperidolul, utilizat în mod obișnuit în tratamentul schizofreniei, sunt de asemenea eficiente în combaterea toxoplasmozei atât la șobolani, cât și la oameni. Și unii adulți infectați continuă să dezvolte simptome psihotice similare cu schizofrenia. Se știe puțin despre modul sau locul de acțiune al acestui agent patogen în creierul uman. Legătura exactă dintre T. gondii și bolile psihiatrice este tentantă, dar rămâne tulbure.

Reclamațiile recente merg până acolo încât susțin un rol al T. gondii în modelarea obiceiurilor culturale distincte, în funcție de rata de infecție a populației. Un studiu prospectiv de urmărire a siguranței rutiere a recruților cehi pe parcursul celor 18 luni de activitate militară obligatorie a constatat o rată a accidentelor de șase ori mai mare la șoferii afectați. Tinerii cu infecție cu toxoplasmoză sunt pur și simplu încetiniți? Sau conduc mai agresiv?

În coloana mea din noiembrie 2009, am descris descoperirea de către neurologii cognitivi că sentimentul de a dispune liber o acțiune (numită autor sau agenție) este o senzație subiectivă, conștientă, care nu diferă, în principiu, de conștiința conștientă de a vedea cerul albastru azuriu sau simțind durerea ascuțită a durerii de dinți. Când mă angajez într-o urmărire periculoasă, cum ar fi luarea capătului frânghiei pe o secțiune abruptă a unui zid de granit în Valea Yosemite în timp ce urc, mă simt de parcă „am decis în mod liber” să fac asta, orice ar putea însemna acest lucru într-o metafizică sens. Cu toate acestea, acțiunea mea este cel mai probabil cauzată de o inepuizabilă multiplicitate de factori care nu sunt accesibile introspecției mele conștiente, incluzând, da, posibil niște paraziți monocelulari care se așează în creierul meu și mă fac să interpretez poruncile lor tăcute. Minunea tuturor.

Acest articol a fost publicat inițial cu titlul „Redux de conștiință: atracție fatală” în SA Mind 22, 2, 16-17 (mai 2011)