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下半身都沒了還能持續趴趴走,被真菌控制的十七年蟬發生了什麼事?

小肥波
・2019/06/13 ・1789字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 535 ・七年級

  • 文/小肥波│販賣腦汁維生的蛋散,最愛吃喝玩樂,望有錢從天而降,全人類不須工作。

脫魯 繁殖 我等 17 年,欸等等我的下半身咧?

試想像經歷了 17 年的地底生活後,你要破土而出準備交配,完成物種的繁衍使命,卻發現原來下半身都經已不存在,你會有什麼感受?這正是北美周期蟬的悲哀。北美現時有 2-5% 周期蟬在鑽入地底前已有蟬團孢霉 (Massospora cicadina) 黏在外骨骼上,並在破土而出之時逐步入侵蟬的腹部。

受感染的雄性周期蟬除了一般正常地與其他雌性交配,傳播真菌孢子至雌性外,亦會扮成雌性求偶,不斷拍動翅膀吸引雄性靠近,增加孢子傳播機會。同時,由於越來越多真菌孢子在蟬腹生長,蟬會膨脹甚至斷開兩截,露出白色粉末般的孢子散播到空氣與泥土之中,有研究人員更稱之為「會飛的死亡鹽罐」。

到此時此刻受感染的周期蟬仍未死亡,繼續瘋狂在爆肚情況下與其他蟬「交配」散播蟬團孢霉。不過,到底這種 1879 年已發現的真菌與其造成的奇怪周期蟬行為,背後化學機制是怎樣,人類一直毫無頭緒?

直至西維珍尼亞大學真菌專家 Matt Kasson 與同事,在 2016 年五月搜集了 150 隻不幸的周期蟬後,才開始對蟬團孢霉有更多了解。在搜集這批周期蟬後,團隊隔年亦搜集了另一批受感染周期蟬,並開始檢驗當中的化學成份。

沒下半身還持續亢奮?被「毒癮」控制的喪屍蟬

帶著真菌孢子亂飛的蟬,被研究人員稱為「會飛的死亡鹽罐」。圖/wikimedia

之前曾有份發表過喪屍蟬的學者 Greg Boyce 在第二批搜集的周期蟬體內,發現大量迷幻蘑菇的主要迷幻劑成份裸蓋菇素 (psilocybin) ,令其大感意外,因為學界未曾在迷幻蘑菇以外的真菌發現裸蓋菇素,而蟬團孢霉與迷幻蘑菇的共同祖先已經要追溯至 9 億年前。

令人意外的事情不止於此。 Boyce 再度深入檢查蟬團孢霉後,發現當中有卡西酮 (cathinone) 這種安非他命 (Amphetamine) 成份,卡西酮同樣未曾於真菌見過,但通常出現於中東與非洲東北(又稱非洲之角)人嚼碎食用的巧茶 (khat plant) 之中。而團隊其後對比受感染以及未受感染的周期蟬化學成份,顯示後者體內並無上述迷幻成份,換言之蟬團孢霉能夠在受感染周期蟬中製造迷幻劑

到這一刻, Kasson 突然想起,裸蓋菇素在美國屬第一級毒品,如果被美國緝毒局 (DEA) 發現不知如何是好?結果他立即電郵 DEA 解釋事件。不過,連 DEA 都未曾遇過這種情況。結果經過多番討論, DEA 認為裸蓋菇素的數量太少,且團隊並無計劃將找到的裸蓋菇素作非法用途,容許團隊不需另外申請許可即可繼續研究。

不論牠嗑了什麼,好孩子都請不要撿食

話雖如此, Kasson 向《大西洋》雜誌的科學作家 Ed Yong 表示,食用一打或以上受感染周期蟬仍可能仍會變得亢奮,大家切勿以身試法。 Kasson 懷疑,在感染蟬團孢霉初期周期蟬體內的迷幻成份可能更高,以幫助真菌控制這倒霉鬼,但暫時仍待進一步調查確認。

至於卡西酮與裸蓋菇素如何影響行為呢?團隊估計,卡西酮可能在周期蟬失去「下半身」時,令其仍有活力。至於裸蓋菇素的角色就較難解釋。因為裸蓋菇素會令人產生幻覺,但未曾證明在昆蟲身上有同樣效果。此前曾有研究指,迷幻蘑菇演化出裸蓋菇素有驅蟲之用,亦會減低昆蟲的食慾。團隊認為透過這種功效,蟬團孢霉可減少周期蟬的覓食行為,繼續不停地交配。

參考資料

  • Boyce, G., Gluck-Thaler, E., Slot, J.C. & et al. (2018). Discovery of psychoactive plant and mushroom alkaloids in ancient fungal cicada pathogens. bioRxiv 375105; doi: 10.1101/375105

延伸閱讀

本文轉載自立場新聞,原文標題:喪屍蟬瘋狂交配至爆肚的秘密:真菌釋放迷幻化學物質

文章難易度
小肥波
8 篇文章 ・ 1 位粉絲
販賣腦汁維生的蛋散,最愛吃喝玩樂,望有錢從天而降,全人類不須工作。著有《養生大謬誤》。Facebook 專頁

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迷幻蘑菇可以治療憂鬱症?
台灣科技媒體中心_96
・2022/04/21 ・1887字 ・閱讀時間約 3 分鐘

研究迷幻蘑菇的醫療人員。圖/envato elements

近年有關使用迷幻藥物(psychodelics)治療精神疾病的研究,在科學文獻上不斷出現,尤以利用裸蓋菇素(又稱賽洛西賓 psilocybin,一種自迷幻蘑菇中萃取出的成分)治療「難治型憂鬱症」 (定義上是患者對兩種不同的抗憂鬱藥均無藥效)最為熱門,除可即刻致效外,更可維持長期藥效。

今(2022)年 4 月 11 日,國際期刊《自然醫學》(Nature medicine)發表最新研究,探討迷幻蘑菇中的裸蓋菇素,對治療憂鬱症的效果。研究人員分析共 59 位難治型憂鬱症(treatment-resistant depression)患者在兩個臨床試驗中的大腦影像資料,發現第二個試驗中,接受迷幻蘑菇中成癮物質「裸蓋菇素」的受試者,持續抗憂鬱的效果比既有抗憂鬱藥物「escitalopram」更好,原因可能是裸蓋菇素提高了腦內功能區域的連結。

「裸蓋菇素」為何能有治療憂鬱症的效果?

圖/giphy

長庚大學生物醫學研究所教授 陳景宗 解讀,本篇論文中,使用了一種特殊的核磁造影(resting-state fMRI)技術,分析兩種不同設計的臨床試驗。結果發現,難治型憂鬱症患者本身,前腦特定腦區的其中一種神經網絡(default mode network,簡稱 DMN)與另外兩種腦部傳遞的網絡(執行網絡,簡稱 EN /警覺網絡,簡稱 SN)的連結發生問題,而裸蓋菇素可以增進 DMN 網絡與 EN、SN 和其他網絡的連結。

這影像結果不只與貝克憂鬱量表(Beck Depression Inventory)在治療前後所呈現的指數吻合,也驗證目前有關憂鬱症患者神經模組網絡的理論,也就是「裸蓋菇素可以藉由重塑憂鬱症患者的神經網絡,而達到治療的效果」。

裸蓋菇素可以重塑憂鬱症患者的神經網絡。示意圖/giphy

對於裸蓋菇素的藥物作用機轉,過去的文獻顯示,裸蓋菇素服用後,會在體內代謝為另一種產物「脫磷酸裸蓋菇素(psilocin)」,而這個產物才是真正發揮抗憂鬱效果的活性藥物,主要會結合在血清素的受體上,藉由活化受體而影響神經活性。上述腦中的 DMN、EN、SN 神經網絡,均富含血清素受體,可能解釋裸蓋菇素在憂鬱症患者神經網路中的分子作用機制。

這個研究結果,還有哪些不確定性?

陳景宗教授 接著指出,過去治療憂鬱症主要的理論依據,是減少特定的腦部血清素受體,以抑制血清素回收的藥物治療;所以,裸蓋菇素的抗憂鬱作用,是透過血清素受體,還是改變了神經可塑性(neural plasticity)尚不清楚,有待往後的研究釐清。

過去的抗憂鬱藥物,功能多是以抑制血清素為主。示意圖/envato elements

臺北醫學大學附設醫院精神科暨睡眠中心主任 李信謙 則認為,研究中所依據的兩項臨床研究,樣本數不多,較屬於前導性研究。且第二項發表於 2021 年,與目前通用抗憂鬱藥作比對之研究,裸蓋菇素之抗憂鬱療效並未見顯著差異。

所以,雖然裸蓋菇素在治療機轉上可能開了一扇希望之窗,但長期使用的效果與可能的副作用,甚至因為其成癮物質的屬性,是否會引起更大的問題,仍待嚴謹與較大規模的研究證實。

「成癮藥物」作為「醫療藥物」?

陳景宗教授 表示,自 60 年代的「三環類抗憂鬱藥」和「單胺氧化酶抑制劑」開發以來,憂鬱症的藥物治療一直有不斷的新藥推陳出新,像是 80 年代上市的百憂解(Prozac)和近期的 K 他命 Esketamine 鼻噴劑。這些新藥除了提供治療上多元的選擇外,我們也可藉由了解藥物作用的目標,而翻新憂鬱症的理論依據。

迷幻蘑菇和 K 他命都是管制藥物,在我國分屬二級和三級管制藥品,不當使用會有成癮性的問題;例如美國有些醫師認可大麻可用於治療癲癇和止痛,但大麻是否能合法用於醫療,仍有很大爭議。不過另一方面,成癮藥物成分若有利於疾病治療,只要管制得宜,仍然值得開發。過去成功研發的例子,就包含利用嗎啡治療疼痛,和利用古柯鹼應用在局部麻醉藥等。

成癮藥物在醫療上的開發,需要開放但謹慎的態度。圖/envato elements

因此,期待裸蓋菇素能在各類型憂鬱症上顯現良好的治療效果,並能藉此完成憂鬱症病變的神經網絡拼圖。

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