生活在果蠅大腦中的細(xì)菌對(duì)它們的記憶力有驚人的影響

提高人類的記憶力用藥丸或輕柔的顛簸仍然是一個(gè)實(shí)驗(yàn)性的想法，但新的研究表明，一種細(xì)菌自然存在于70%的昆蟲種類在某些特定情況下可以提高他們的學(xué)習(xí)和記憶力。

中國(guó)的研究人員發(fā)現(xiàn)，果蠅感染了一種特定的菌株沃爾巴克氏體是1924年首次在蚊子中發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌屬，在將特定氣味與獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)系起來的測(cè)試中，比未感染的蒼蠅表現(xiàn)更好。

而沃爾巴克氏體感染多種昆蟲器官，該屬傾向于在生殖系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)，這意味著大多數(shù)研究?jī)A向于關(guān)注細(xì)菌如何影響繁殖。用于防止埃及伊蚊蚊子來自傳播登革熱和其他病毒對(duì)人類來說，這些研究的結(jié)果對(duì)公共衛(wèi)生來說是一個(gè)福音。

但有些沃爾巴克氏體菌株可以感染昆蟲宿主的神經(jīng)系統(tǒng)，包括大腦。

研究表明，雄性蒼蠅感染了沃爾巴克氏體是更具競(jìng)爭(zhēng)力比他們未感染的雄性，并且細(xì)菌影響蒼蠅的睡眠.

為了研究其他可能的影響，華中師范大學(xué)的生物學(xué)家Meng-Yan Chen及其同事感染了果蠅（果蠅）沃爾巴克氏體叫wMelPop并測(cè)試了它們的記憶力與未感染的蒼蠅的比較。

“作為wMelPop 已被證明是已知最強(qiáng)的登革熱阻斷菌株，其行為和生態(tài)后果w昆蟲宿主的MelPop感染可能對(duì)控制蟲媒疾病和農(nóng)業(yè)害蟲具有重要意義，“Chen及其同事在他們發(fā)表的論文中寫.

除了阻止登革熱病毒復(fù)制這wMelPop菌株還縮短了其感染的蚊子的壽命，這些蚊子難以進(jìn)食，并隨著年齡的增長(zhǎng)而變得“緊張”。這些神經(jīng)系統(tǒng)影響被認(rèn)為與如何wMelPop在腦組織中“大量增殖”，Chen及其同事解釋.

由于觀察到的腦組織損傷，研究小組認(rèn)為wMelPop 可能會(huì)損害昆蟲宿主（包括蒼蠅）的學(xué)習(xí)和記憶。

“令我們驚訝的是，”陳和同事們寫，“我們觀察到wMelPop感染仍能改善短期和長(zhǎng)期記憶黑腹果蠅."

4 至 35 天齡的蒼蠅暴露于兩種氣味中，其中一種與糖獎(jiǎng)勵(lì)配對(duì)，并在 2 分鐘或 24 小時(shí)后測(cè)試它們對(duì)氣味的回憶。

感染的幼蠅wMelPop在這兩個(gè)測(cè)試中的表現(xiàn)都優(yōu)于同齡未受影響的果蠅。w梅爾波普感染也增強(qiáng)了老年果蠅的記憶力，但該組中有四分之三在35天前死亡，再次顯示出其限制壽命的影響。

進(jìn)一步的分析揭示了果蠅腦組織中基因表達(dá)的明顯變化：一些基因被打開，而另一些基因被調(diào)低。

“這些結(jié)果表明，wMelPop 感染果蠅可能通過改變頭部宿主基因表達(dá)來增強(qiáng)昆蟲宿主的記憶，“Chen及其同事報(bào)告.

增強(qiáng)記憶力的作用wMelPop 在果蠅對(duì)比先前記憶喪失的發(fā)現(xiàn)沃爾巴克氏體-感染黃蜂和藥丸蟲，建議沃爾巴克氏體對(duì)記憶的影響取決于宿主物種，以及菌株.

研究人員推測(cè)，這與感染如何最好地通過每個(gè)宿主傳播有關(guān)。例如沃爾巴克氏體剝奪寄生蜂的記憶產(chǎn)下一堆卵，這樣它們就更有可能產(chǎn)下另一個(gè)卵，使細(xì)菌能夠傳播給更多的幼崽。但是在果蠅更大的機(jī)會(huì)沃爾巴克氏體傳播給更多的幼蠅需要雌性蒼蠅更聰明，這樣它們才能找到食物，避免危險(xiǎn)，并更有效地找到配偶。

不同的結(jié)果也可能讓研究人員停下來考慮提高認(rèn)識(shí)之可能的昆蟲意識(shí)和大量研究演示示例之昆蟲情報(bào).

該研究已發(fā)表在動(dòng)物行為.

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