科研专栏
脑科学 | 如何科学的与蚊子斗智斗勇
来源:澳门威利斯人官方网站 时间: 2018-01-31???? 作者: 系统管理员

当多个人同处一室时,如果屋子里有蚊子,常常会有人被叮的浑身是包,有的人却对蚊子免疫。那些经常被蚊虫叮咬的人们会抱怨:这蚊子也太不公平了,为什么不能平等的对待人类?其实,蚊子对宿主的偏好与宿主的体味有很大的关系,但体味是与生俱来的,虽然可以通过喷香水等方式掩盖原本的体味,但这毕竟不是长久之计。如果不改变自己的体味,而改变蚊子对气味的偏好,岂不妙哉?

那么,蚊子对气味的偏好能改变吗?

为了回答这个问题,来自美国的科学家用几十只雌蚊子做了个实验,实验结果为经常受蚊虫叮咬困扰的人类带来了希望。

每年夏天,相信大多数人都有过跟蚊子斗智斗勇的经历,最后败给蚊子,被咬了一身包或者被蚊子的嗡嗡声吵得睡不好觉的也不在少数。这是因为,蚊子虽小,可一点也不傻,蚊子的大脑与哺乳动物的大脑一样有强大的学习和记忆功能,也就是强大的可塑性。可塑性可是把双刃剑,往好的方向塑造大脑,相信用不了多久就可以升职加薪当上总经理,出任CEO,迎娶白富美,走向人生巅峰,想想,还有点小激动呢;往坏的方向塑造大脑,就只能呵呵了。

科学家就是利用了蚊子大脑的可塑性,试图用经典的条件反射实验建立气味跟惩罚之间的关系。实验中,蚊子被放在一个密闭的罐子中,罐子的两头连接了两根管子,可以向罐子里通各种气味的气体。科学家采集的人身上的体味,当把这种味道通到罐子里时,蚊子就会受到机械振动刺激。

 

 

训练几次后,再把蚊子放在一个Y形管道中,Y形管道的一侧是与机械振动刺激相关的人类宿主体味,另一侧没有气味。训练后的蚊子对宿主体味的偏好大大降低,闻到人类宿主的气味,蚊子只想赶紧飞走,远离这只人类!

 

 

从行为学表现上,我们知道蚊子可以很快的建立起气味和惩罚之间的关系,这个过程一定对应着大脑中神经核团之间的连接增强或减弱。那么,如何从神经调控的角度直接改变蚊子对气味的偏好呢?蚊子大脑中有一个叫触角叶(Antennal Lobe, AL)的区域,AL是气味相关的学习与记忆神经中枢,有大量的多巴胺受体。科学家发现,如果增加该区域的多巴胺浓度,可以增加蚊子大脑中的AL神经元对某些气味的响应强度,同时减弱对另外一些气味的响应强度。这表明多巴胺可以调控AL神经元的活动,进而改变蚊子对气味的偏好程度。

 

 

说了这么多,在不喜欢人类宿主气味的蚊子被量产之前,我们如何减少蚊虫的叮咬呢?打蚊子是一个很好的选择,就算没有一巴掌拍死蚊子,蚊子依然感受到了来自某种体味人类宿主的机械振动刺激,便很快的建立起了“这只人类有危险,虽然TA的体味我很喜欢,但为了自己的小命还是要远离TA”的条件反射,然后就会跑去叮别人啦!

 

参考文献:

Vinauger et al., Modulation of Host Learning in Aedes aegypti Mosquitoes, Current Biology. 2018

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