Vì sao chuột nhiễm Toxoplasma có thể bị hấp dẫn bởi mùi mèo?

Một con chuột chưa từng gặp mèo vẫn có thể run rẩy và chạy tránh khi ngửi thấy nước tiểu mèo. Nhưng ở những con chuột nhiễm Toxoplasma gondii, đặc biệt là chuột đực, phản ứng ấy có thể đảo chiều: tín hiệu vốn báo nguy lại trở nên hấp dẫn. Theo bài viết của Science History Institute, sự thay đổi này liên quan đến cách ký sinh trùng tác động lên vùng não xử lý mùi và cảm xúc. [1]

Hiện tượng có thể được giải thích từ vòng đời của Toxoplasma. Ký sinh trùng sinh sản hữu tính trong ruột mèo, trong khi chuột là con mồi của mèo. Một con chuột bớt sợ hoặc chủ động tiến gần mùi mèo dễ bị bắt hơn, qua đó đưa ký sinh trùng trở lại vật chủ cần thiết cho giai đoạn sinh sản này. [1]

Vì sao chuột biết sợ mèo dù chưa từng gặp?

Phản ứng với mùi của kẻ săn mồi không nhất thiết phải hình thành từ một lần chạm trán. Bài viết mô tả những loài gặm nhấm được nuôi trong phòng thí nghiệm qua nhiều thế hệ và chưa từng nhìn thấy kẻ săn mồi, nhưng vẫn hoảng sợ, run và chạy tránh khi gặp mùi nước tiểu mèo. Phản ứng phòng vệ này mang tính bản năng thay vì chỉ là ký ức cá nhân. [1]

Mùi trong trường hợp này không đơn thuần giúp con vật nhận ra quanh mình có gì. Nó còn kích hoạt trạng thái cảm xúc và chuẩn bị cho một hành động, chẳng hạn lùi lại, bỏ chạy hoặc tìm nơi trú ẩn. Bởi vậy, điều đáng chú ý ở chuột nhiễm Toxoplasma không chỉ là mức độ nhạy với mùi, mà là giá trị cảm xúc gắn với tín hiệu ấy đã thay đổi. [1]

Có thể hình dung mùi mèo như một biển báo mà chuột nhận ra ngay lập tức. Ở con vật không nhiễm ký sinh trùng, biển báo ấy thúc đẩy hành vi tránh xa. Ở chuột nhiễm Toxoplasma, tín hiệu vẫn hiện diện nhưng không còn dẫn đến cùng một lựa chọn; nó thậm chí có thể kéo con vật về phía nguồn mùi. [1]

Vòng đời của Toxoplasma liên quan gì đến hành vi này?

Toxoplasma có thể nhiễm nhiều loài và lây qua con mồi bị nhiễm hoặc qua phân. Trong phần lớn môi trường, sinh vật đơn bào này sinh sản bằng cách phân đôi. Tuy nhiên, giai đoạn sinh sản hữu tính của nó chỉ diễn ra trong ruột mèo. Vì thế, việc quay lại cơ thể mèo giữ một vai trò đặc biệt trong vòng đời ký sinh trùng. [1]

Khi một con mèo bắt và ăn chuột nhiễm bệnh, Toxoplasma được đưa đến đúng vật chủ cho giai đoạn đó. Từ góc nhìn tiến hóa, bất kỳ đặc điểm nào làm tăng khả năng vật chủ trung gian bị mèo ăn đều có thể đem lại lợi thế cho ký sinh trùng. Việc làm yếu phản ứng né tránh mùi mèo phù hợp với cách giải thích này. [1]

Đây thường được gọi là giả thuyết thao túng vật chủ: sinh vật sống nhờ làm thay đổi một hành vi cụ thể của vật chủ theo hướng có lợi cho sự lan truyền hoặc sinh sản của nó. Khái niệm ấy không có nghĩa Toxoplasma suy nghĩ, lập kế hoạch hay điều khiển mọi hành động của chuột. Lợi thế có thể được duy trì qua chọn lọc tự nhiên mà không cần bất kỳ “ý định” nào. [1]

Điều gì có thể thay đổi bên trong não chuột?

Sau khi xâm nhập động vật có vú, Toxoplasma đi đến não và tạo các nang nhỏ. Bài viết đặt trọng tâm vào hạch hạnh nhân, vùng não tham gia xử lý cả mùi lẫn những trạng thái cảm xúc như sợ hãi và hấp dẫn. Đây là một vị trí đáng chú ý vì nó nằm ở điểm gặp nhau giữa việc nhận biết tín hiệu và phản ứng cảm xúc đi kèm. [1]

Sự hiện diện của nang tại vùng não liên quan không đồng nghĩa mỗi nang trực tiếp tạo ra một hành động riêng lẻ. Hành vi của con vật là kết quả của nhiều quá trình thần kinh và hóa học phối hợp. Điều mà hiện tượng này gợi ra là một tác nhân rất nhỏ có thể làm lệch mối liên hệ vốn ổn định giữa mùi của kẻ săn mồi, cảm giác nguy hiểm và quyết định di chuyển. [1]

Bài viết còn mô tả trung tâm xử lý cảm xúc của chuột nhiễm Toxoplasma hoạt động khi chúng ngửi thấy nước tiểu mèo. Ở chuột đực, phản ứng cơ thể được kể lại giống trạng thái gặp con cái đang động dục. Chi tiết này củng cố cách diễn giải rằng nỗi sợ không chỉ suy giảm; tín hiệu của mèo có thể được nối với một phản ứng mang tính hấp dẫn. [1]

Dopamine có phải mắt xích quyết định?

Một manh mối hóa học được nêu là hai trong khoảng 8.000 gene của Toxoplasma có liên quan đến việc tạo dopamine. Đây là chất truyền tin thần kinh tham gia các mạch tưởng thưởng và ảnh hưởng đến xu hướng tìm kiếm một kích thích. Bài viết cho rằng Toxoplasma có thể làm tăng dopamine khi não vật chủ nhận biết mùi nước tiểu mèo. [1]

Dopamine thường được gọi giản lược là chất tạo cảm giác vui, nhưng vai trò của nó rộng hơn. Nó có thể góp phần khiến một tín hiệu trở nên nổi bật, đáng chú ý và có sức thúc đẩy hành động. Trong trường hợp chuột nhiễm Toxoplasma, cơ chế được đề xuất không chỉ gồm việc giảm sợ hãi mà còn có thể làm tăng động lực tiến về phía mùi mèo. [1]

Dù vậy, thông tin về các gene liên quan đến dopamine chưa tự nó giải thích toàn bộ chuỗi biến đổi từ lúc nhiễm ký sinh trùng đến khi chuột thay đổi hướng di chuyển. Nó cung cấp một mắt xích khả dĩ giữa hoạt động ở cấp độ phân tử và biểu hiện hành vi có thể quan sát, thay vì chứng minh dopamine là yếu tố duy nhất quyết định phản ứng. [1]

Có thể suy rộng hiện tượng này sang con người không?

Con người cũng có thể nhiễm Toxoplasma qua thực phẩm, nước bị nhiễm hoặc khi tiếp xúc với chất thải mèo. Bài viết nhắc đến các mối tương quan giữa tình trạng nhiễm và một số đặc điểm như phản ứng chậm hơn, hành vi ghen tuông hoặc hung hăng. Mối tương quan chỉ cho thấy các yếu tố xuất hiện cùng nhau, không tự xác lập một quan hệ nguyên nhân trực tiếp. [1]

Bài viết cũng nêu giả thuyết rằng Toxoplasma có thể liên quan đến hành vi nuôi mèo cưỡng bức ở một số người, nhưng chính nguồn này nhận diện đó là suy đoán. Không thể từ phản ứng của chuột suy ra rằng người nhiễm ký sinh trùng sẽ bị mùi mèo thu hút theo cùng cơ chế. Hai loài có hành vi, môi trường sống và hệ thần kinh khác nhau. [1]

Ý nghĩa nổi bật nhất của câu chuyện nằm ở chuột: một phản ứng tưởng như cố định trước kẻ săn mồi có thể đổi hướng khi hóa học trong não bị tác động. Toxoplasma không cần “ra lệnh” cho vật chủ. Chỉ cần làm thay đổi cách một tín hiệu được gắn với sợ hãi hay hấp dẫn, ký sinh trùng đã có thể tác động đến lựa chọn sống còn của con vật. [1]