Bộ não của chúng ta có thể bị chiếm đoạt?

In The Last of Us, một loạt trò chơi điện tử và chương trình truyền hình gần đây, mầm bệnh nấm là nguyên nhân gây ra bệnh dịch giống như thây ma. Sau khi bị nhiễm bệnh, con người mất kiểm soát đối với cơ thể của mình và ngày càng trở nên hung dữ, tìm cách lây nhiễm cho người khác bằng bạo lực. Đó là một phép ẩn dụ quen thuộc: Cùng một loại nấm, đông trùng hạ thảo, dằn vặt nhân loại trong phim Cô gái với tất cả những món quà, trong khi virus làm công việc trong phim 28 Days Later và cuốn tiểu thuyết Chiến tranh thế giới Z.

Nhưng khái niệm về mầm bệnh có thể thao túng hành vi của vật chủ - trái với ý muốn của chúng và thường gây bất lợi cho chúng - không hoàn toàn là tác phẩm hư cấu. Trong những trường hợp giống như thây ma này, mầm bệnh (cho dù đó là vi rút, vi khuẩn hay nấm hay thứ gì khác) hoạt động đặc biệt để thay đổi hành vi của vật chủ.

Mặc dù chúng tôi biết khá nhiều về những mầm bệnh này - bao gồm cả những mầm bệnh rất thực tế. đông trùng hạ thảo một loại nấm biến côn trùng thành tác nhân vô tình gây ra sự sụp đổ xã ​​hội — vẫn còn nhiều điều cần tìm hiểu.

Vậy đông trùng hạ thảo có thật không?

“Đông trùng hạ thảo” đã trở thành tên gọi chung cho một nhóm nấm lây nhiễm côn trùng. Nhóm này bao gồm các loài đông trùng hạ thảo đơn phương, được biết đến nhiều hơn với cái tên “nấm kiến ​​thây ma”. Nó lây lan bằng cách mọc lên các cấu trúc nấm mọc xuyên qua đầu con kiến ​​sau khi nó chết.

Thách thức đối với chiến lược sinh sản này là kiến ​​là côn trùng xã hội, vì vậy chúng hành động để bảo vệ tổ khỏi bị nhiễm trùng. Là một phần của hành vi này, kiến ​​thường loại bỏ những con kiến ​​chết khỏi tổ. Một con kiến ​​chết đơn lẻ bên ngoài tổ sẽ không làm lây lan nấm.

Để giải quyết vấn đề này, loại nấm này khiến một con kiến ​​​​bị nhiễm bệnh rời khỏi tổ, trèo lên trên nó và cắn vào thảm thực vật gần đó khi nó đang chết - một phương pháp được gọi là triệu tập. Một hoặc hai ngày sau khi kiến ​​chết, các bào tử nấm ký sinh bùng phát ra khỏi đầu kiến ​​và lan truyền mầm bệnh cho đàn kiến.

đông trùng hạ thảo-kiến bị nhiễm bệnh không phải là loài duy nhất thể hiện hành vi leo trèo này khi bị nhiễm bệnh. Nó lan rộng trên các loại côn trùng khác nhau và có thể do virus, ký sinh trùng đơn bào được gọi là sán lávà nhiều loài nấm không liên quan đến đông trùng hạ thảo. Nó thậm chí còn có một cái tên thông thường: bệnh đỉnh.

Làm thế nào để các nhiễm trùng làm việc?

Chúng tôi không biết chắc chắn. Các nghiên cứu gần đây đã tìm thấy tín hiệu hóa học từ nấm ở côn trùng bị nhiễm bệnh. Một số tín hiệu này - có khả năng là protein được tiết ra - có thể nhắm mục tiêu vào hệ thống hành vi của vật chủ và kiểm soát hành vi như triệu tập và bỏ tổ.

Các nhà khoa học đưa ra giả thuyết rằng mầm bệnh có thể đang lợi dụng các hành vi có sẵn để điều chỉnh quá trình thay lông và ngủ, vốn đã phát triển từ hàng triệu năm trước. Lột xác — quá trình côn trùng lột bỏ bộ xương ngoài bảo vệ để phát triển bộ xương mới, lớn hơn — là thời điểm dễ bị tổn thương, vì phải mất một hoặc hai ngày để bộ xương ngoài mới cứng lại đủ để đảm bảo an toàn. Côn trùng đã tiến hóa các hành vi trong thời gian này, có thể bao gồm việc đi lang thang khỏi tổ và tập hợp lại. Giấc ngủ cũng là thời điểm dễ bị tổn thương, vì vậy một số loài côn trùng đã học cách ngủ khi bám vào cỏ hoặc lá.

Quá trình lột xác và giấc ngủ được kiểm soát bởi nhịp sinh học của côn trùng, và quá trình tổng hợp dường như cũng vậy, vì nhiều loài côn trùng bị nhiễm bệnh làm điều này vào những thời điểm có thể đoán trước được. TRONG đông trùng hạ thảo-kiến thợ mộc bị nhiễm bệnh, ví dụ, triệu tập luôn xảy ra vào khoảng giữa trưa mặt trời. Do đó, bộ máy sinh học liên quan đến nhịp sinh học của côn trùng có vẻ như là một nơi tốt để khám phá.

Đông trùng hạ thảo có thể lây nhiễm cho con người?

Không. Bởi vì chúng rất chuyên biệt, các loài cá thể đông trùng hạ thảo nấm chỉ lây nhiễm cho một số loài côn trùng hạn chế và hoàn toàn không lây nhiễm cho con người. (Trên thực tế, các chất bổ sung Đông trùng hạ thảo được bán dưới dạng thực phẩm sức khỏe, mặc dù thiếu bằng chứng khoa học về những lợi ích sức khỏe được cho là của chúng.)

Điều đó có nghĩa là chúng ta không có gì phải lo lắng về những loại nhiễm trùng này?

Không hẳn. Từ lâu chúng ta đã biết rằng một số hợp chất từ ​​nấm có thể thay đổi hành vi của chúng ta, như chất hóa học gây ảo giác psilocybin từ Psilocybe nấm và ergot từ xương đòn- hạt bị nhiễm bẩn

Các bệnh nhiễm nấm khác có thể gây chết người, nếu không muốn nói là ảo giác. Năm ngoái, Tổ chức Y tế Thế giới đã công bố lần đầu tiên danh sách các loại nấm “gây bệnh ưu tiên” cho con người, chú ý đến ý nghĩa sức khỏe của họ và tăng khả năng chống lại điều trị. Nấm bệnh Candida auris, chẳng hạn, có thể gây nhiễm trùng máu có thể gây tử vong ở 60% số người nhiễm bệnh.

Điều gì về nhiễm trùng không nấm?

Nhiều mầm bệnh có thể thay đổi hành vi ở động vật có vú - và có khả năng là con người. Một ví dụ nổi tiếng là ký sinh trùng đơn bào Toxoplasma gondii, sinh sản ở mèo và lây nhiễm cho khoảng một phần ba dân số thế giới.

Nhiễm trùng mà nó gây ra, được gọi là toxoplasmosis, thường không phải là vấn đề lớn ở người, nhiều nhất chỉ tạo ra các triệu chứng cúm nhẹ. Nhưng đối với những người bị suy giảm miễn dịch, nó có thể tàn phá và có thể gây ra các vấn đề nghiêm trọng đối với thai nhi đang phát triển. Đây là lý do tại sao những người mang thai nên tránh tiếp xúc với mèo.

Như đông trùng hạ thảo, Toxoplasma cũng có thể thao túng hành vi của máy chủ. Trong nhiều nghiên cứu về loài gặm nhấm, bao gồm một nghiên cứu từ năm ngoái, các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng Toxoplasma- Loài gặm nhấm bị nhiễm bệnh không còn sợ mùi nước tiểu mèo. Thay vào đó, họ trở nên bị thu hút bởi nó. Ký sinh trùng dường như gây ra hành vi khiến vật chủ là loài gặm nhấm của nó bị mèo ăn thịt - vật chủ cuối cùng của ký sinh trùng.

Trong 70 năm qua, các nhà nghiên cứu đã điều tra các tác động hành vi của Toxoplasma nhiễm trùng ở người. Nhiều nghiên cứu đã liên kết nó với rối loạn tâm trạng và các vấn đề sức khỏe tâm thần, bao gồm tâm thần phân liệt. Ký sinh trùng cũng có thể gây ra những thay đổi hành vi tinh vi hơn, chẳng hạn như thúc đẩy các hành vi rủi ro và thậm chí có thể ảnh hưởng niềm tin chính trị.

Một lần nữa, chúng tôi không biết làm thế nào ký sinh trùng làm điều này. Các nhà nghiên cứu nghi ngờ nó điều chỉnh một cách tinh vi các hóa chất do tế bào của chúng ta tạo ra, điều này có thể dẫn đến thay đổi hành vi. Các nghiên cứu cũng cho thấy rằng nhiễm trùng mãn tính với ký sinh trùng có thể ảnh hưởng đến lượng chất dẫn truyền thần kinh - hóa chất mang tín hiệu giữa các tế bào thần kinh - liên quan đến phần thưởng và động lực, bao gồm cả dopamine. Bằng cách điều khiển các chất hóa học thần kinh của vật chủ, ký sinh trùng có thể thay đổi hành động của chúng ta.

Điều gì khác có khả năng thay đổi hành vi của con người trái với ý muốn của họ?

Bệnh dại là một loại vi-rút ở động vật có vú lây truyền qua nước bọt bị nhiễm bệnh, thường là do vết cắn. Ở Mỹ, dơi là nguyên nhân hàng đầu nhiễm bệnh dại, mặc dù gấu trúc, chồn hôi và cáo cũng lây lan vi-rút. Bên ngoài Hoa Kỳ, chó dại là nguyên nhân hàng đầu gây nhiễm trùng ở người, dẫn đến khoảng 60,000 tử vong mỗi năm trên toàn cầu. Sự lây nhiễm làm cho vật chủ trở nên hung dữ và dễ cắn người khác hơn — một hành vi thao túng có khả năng thúc đẩy sự lây truyền vi-rút.

Các mô tả về bệnh dại đã có từ hàng trăm năm trước, nhưng chúng ta vẫn đang tìm hiểu về các con đường phân tử mà nó sử dụng. Vi-rút này có tính hướng thần kinh, nghĩa là nó tấn công hệ thần kinh, nhưng vẫn chưa rõ điều này dẫn đến các triệu chứng cụ thể như thế nào. Nghiên cứu cho thấy rằng glycoprotein bệnh dại - một phân tử lớn trên bề mặt của vi rút gắn vào tế bào chủ - có thể tương tác với protein chủ giúp tạo ra các cơn co thắt cơ bắp. Nếu glycoprotein bệnh dại liên kết và chiếm giữ thụ thể, nó có thể phá vỡ cách tế bào thần kinh giao tiếp với các tế bào khác. Việc ức chế nhân tạo thụ thể này bằng một phần của glycoprotein bệnh dại đã được phát hiện là tạo ra hành vi giống như bệnh dại ở chuột.

Chúng ta có biết chắc chắn rằng mầm bệnh có thể chủ động thay đổi hành vi của con người không?

Nhiễm trùng có thể thay đổi hành vi của vật chủ theo nhiều cách có thể. Có thể mầm bệnh dụ vật chủ hành động theo cách làm tăng khả năng sinh sản, như đông trùng hạ thảo làm cho kiến. Hoặc có thể những thay đổi hành vi của vật chủ chỉ là tác dụng phụ của việc cảm thấy ốm - một điều gì đó trùng hợp ngẫu nhiên. Thật khó để nghiên cứu mối quan hệ này ở người vì những lo ngại về đạo đức do các thử nghiệm lâm sàng đưa ra. Thay vào đó, chúng ta phải sử dụng các nghiên cứu dịch tễ học so sánh hành vi của những người bị nhiễm bệnh với hành vi điển hình. Hoặc chúng tôi dựa vào các nghiên cứu trên động vật, không phải lúc nào cũng mô phỏng chính xác các hành vi của con người.

Ngay cả khi không có nghiên cứu kiểm tra xem những thay đổi hành vi xảy ra như thế nào, rõ ràng là một số trường hợp mất kiểm soát có thể xảy ra. Vì vậy, mặc dù chúng ta khó có thể chứng kiến ​​một bệnh dịch giống như xác sống hay một loại vi-rút có thể kiểm soát hoàn toàn hành động của con người, nhưng thật không khôn ngoan nếu đánh giá thấp tự nhiên. Chúng ta vẫn phải chịu sự chi phối của nhiều mầm bệnh, dù có kiểm soát não bộ hay không.