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弓蟲挾鼠獻貓,謀取己利

cacbug
・2011/08/20 ・1810字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 481 ・五年級

有些時候會很難去區分危險或異性出現時的差別,至少當老鼠受到弓蟲的感染後就會造成這兩種老鼠原來的本能產生糾結,而有一種將會勝出。

弓蟲 (Toxoplasma gondii)是一種單細胞的寄生蟲,它的宿主包括了許多動物。當老鼠會被弓蟲寄生,會做出怪異的行為。

老鼠怕貓是顯而易見的天性。當環境中存在貓尿的時候,通常老鼠會顯得很膽怯,除非當他們被弓蟲寄生。過去十年多來的研究已經證實被弓蟲寄生的老鼠並不會對貓尿感到害怕或甚至不敢動作,反而會有探索的行為發生。他們更嘗試去靠近有貓散發氣味的地方。

如此一來,老鼠就慘了,但是對弓蟲來說卻是一個大好的機會,因為他們只能夠在貓的體內進行兩性交配。弓蟲感染老鼠,貓吃老鼠,弓蟲便得以產下後代。

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弓蟲能夠感染許多種不同的動物,其中也包括人類。當人被弓蟲感染後會得到弓蟲症(toxoplasmosis),許多人會以此為由而不願意接觸貓的排泄物。但是,弓蟲並沒有辦法能夠在貓的體外完成生殖週期。

假如類似魁儡操控的行為還不算稀奇,科學家現在已經發現弓蟲可能是如何改變老鼠的行為。

弓蟲感染老鼠之後,會促使老鼠大腦裡控制受到異性吸引的行為開始蠢蠢欲動。貓尿的味道更會促進這些神經元的衝動,就好像附近出現了一隻性成熟的雌老鼠那般。

另一方面,研究人員發現老鼠對貓尿會產生膽怯的神經元仍然持續受到激活,但是他們推測這種訊息會被過度的異性吸引行為反應淹沒。史丹福大學的神經科學家,同時是這篇研究報告的共同作者薩波斯基教授(Robert Sapolsky)提到;「成千的科學家嘗試地去瞭解老鼠的焦慮怎麼被消除,但是這隻小寄生蟲已經找出方法了!」

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倫敦帝國學院的公共衛生學系裡寄生蟲感染病的主任,薇栢絲德(Joanne P. Webster) 教授說:「薩波斯基教授與他的同儕進行的這項研究非常『引人入勝』!」他還提到:「這雖然這是一個小型的實驗,但是道理說得通!老鼠怕貓是一種難以改變的天性。需要透過有些事情能讓老鼠更加專注後而忽略害怕的感覺,受異性吸引行為所產生的神經衝動會是一個很好的切入點!」

薇栢絲德教授在2000年首度發表受弓蟲感染的老鼠會受到貓尿的刺激。她發現被弓蟲感染的老鼠行為一切正常,唯獨這種與生俱來會逃避貓尿的行為好似受到挾持。她稱這樣的反應為「來自貓的致命吸引」。

史丹福大學的研究員總共檢驗36隻雄鼠,包括被弓蟲感染或未被感染,對於貓的氣味或動情期的雌鼠腦內的活動表現。他們主要著重於觀察兩個神經迴路,一個是害怕,另一個是異性吸引。這兩個神經迴路的運行基本上並排在旁,會經過大腦深處稱為杏仁核的區域,杏仁核調控許多情感和行為。為了檢測神經活動的表現,他們測量了一種只有神經衝動的時候會表現的蛋白質。

豪斯(Patrick House)同學是薩波斯基教授的研究生,執行主要的研究工作,他認為:「弓蟲的感染可能不會直接造成神經的破壞。這個寄生蟲可能會引起發炎反應或其他的影響進而去改變大腦的運作。」

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他也提到弓蟲感染人類後幾本上肯定不會影響人產生跟老鼠相同的行為。

全球至少有兩百萬人受到原生動物的感染,有很多是源自攝取的食物。當寄生蟲以包囊(cysts)的形式存在大腦後,剛開始的症狀是輕度感冒的發生。這些寄生蟲可以留在體內十幾年以上,而且對於成人幾乎不會造成影響,除非是他們的免疫系統受損。

但是,這些感染對於嬰兒卻會造成嚴重的後果,因此懷孕的婦女應該要特別注意不要被原生動物感染。

 

翻譯自: The New York Times: To Get to Cats, Parasite Hijacks Rats’ Arousal Circuits, Study Finds

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原始論文: PLoS ONE: Predator Cat Odors Activate Sexual Arousal Pathways in Brains of Toxoplasma gondii Infected Rats

這是原始論文裡面作者們推想的神經迴路圖。(A) 是一個階層式的呈現神經迴路的步驟。(B) 是雌性的味道促使雄鼠去接近,神經迴路走左邊那條。(C) 是貓的氣味造成雄鼠躲避行為反應,走右邊的迴路。(D)當老鼠受到弓蟲感染後,貓的氣味會沿著右邊的神經迴路進到大腦,但是由於弓蟲會干擾神經迴路的後續進行,因此在杏仁核裡面右邊的迴路會去誘發左邊的行為神經衝動,而且引起想接近貓氣味的效應遠大於躲避反應。

我認為這篇研究的特別之處是發現弓蟲改變老鼠的行為並不是去抑制原本的神經衝動,而是讓老鼠更想去做其他的事情,例如接近異性的衝動。就好像到了中午時分,肚子餓了咕嚕咕嚕叫,但是隔壁坐著想要追的女生朋友說下午要期末考,要做最後的衝刺!於是乖乖地打開課本,暫時忘記想去賣X勞的衝動。

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cacbug
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研究昆蟲的人,腦袋不時地轉來轉去,對於這個世界充滿好多想像與疑問。

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快!還要更快!讓國家級地震警報更好用的「都會區強震預警精進計畫」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/01/21 ・2584字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

從地震儀感應到地震的震動,到我們的手機響起國家級警報,大約需要多少時間?

臺灣從 1991 年開始大量增建地震測站;1999 年臺灣爆發了 921 大地震,當時的地震速報系統約在震後 102 秒完成地震定位;2014 年正式對公眾推播強震即時警報;到了 2020 年 4 月,隨著技術不斷革新,當時交通部中央氣象局地震測報中心(以下簡稱為地震中心)僅需 10 秒,就可以發出地震預警訊息!

然而,地震中心並未因此而自滿,而是持續擴建地震觀測網,開發新技術。近年來,地震中心執行前瞻基礎建設 2.0「都會區強震預警精進計畫」,預計讓臺灣的地震預警系統邁入下一個新紀元!

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連上網路吧!用建設與技術,換取獲得地震資料的時間

「都會區強震預警精進計畫」起源於「民生公共物聯網數據應用及產業開展計畫」,該計畫致力於跨部會、跨單位合作,由 11 個執行單位共同策畫,致力於優化我國環境與防災治理,並建置資料開放平台。

看到這裡,或許你還沒反應過來地震預警系統跟物聯網(Internet of Things,IoT)有什麼關係,嘿嘿,那可大有關係啦!

當我們將各種實體物品透過網路連結起來,建立彼此與裝置的通訊後,成為了所謂的物聯網。在我國的地震預警系統中,即是透過將地震儀的資料即時傳輸到聯網系統,並進行運算,實現了對地震活動的即時監測和預警。

地震中心在臺灣架設了 700 多個強震監測站,但能夠和地震中心即時連線的,只有其中 500 個,藉由這項計畫,地震中心將致力增加可連線的強震監測站數量,並優化原有強震監測站的聯網品質。

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在地震中心的評估中,可以連線的強震監測站大約可在 113 年時,從原有的 500 個增加至 600 個,並且更新現有監測站的軟體與硬體設備,藉此提升地震預警系統的效能。

由此可知,倘若地震儀沒有了聯網的功能,我們也形同完全失去了地震預警系統的一切。

把地震儀放到井下後,有什麼好處?

除了加強地震儀的聯網功能外,把地震儀「放到地下」,也是提升地震預警系統效能的關鍵做法。

為什麼要把地震儀放到地底下?用日常生活來比喻的話,就像是買屋子時,要選擇鬧中取靜的社區,才不會讓吵雜的環境影響自己在房間聆聽優美的音樂;看星星時,要選擇光害比較不嚴重的山區,才能看清楚一閃又一閃的美麗星空。

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地表有太多、太多的環境雜訊了,因此當地震儀被安裝在地表時,想要從混亂的「噪音」之中找出關鍵的地震波,就像是在搖滾演唱會裡聽電話一樣困難,無論是電腦或研究人員,都需要花費比較多的時間,才能判讀來自地震的波形。

這些環境雜訊都是從哪裡來的?基本上,只要是你想得到的人為震動,對地震儀來說,都有可能是「噪音」!

當地震儀靠近工地或馬路時,一輛輛大卡車框啷、框啷地經過測站,是噪音;大稻埕夏日節放起絢麗的煙火,隨著煙花在天空上一個一個的炸開,也是噪音;台北捷運行經軌道的摩擦與震動,那也是噪音;有好奇的路人經過測站,推了推踢了下測站時,那也是不可忽視的噪音。

因此,井下地震儀(Borehole seismometer)的主要目的,就是盡量讓地震儀「遠離塵囂」,記錄到更清楚、雜訊更少的地震波!​無論是微震、強震,還是來自遠方的地震,井下地震儀都能提供遠比地表地震儀更高品質的訊號。

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地震中心於 2008 年展開建置井下地震儀觀測站的行動,根據不同測站底下的地質條件,​將井下地震儀放置在深達 30~500 公尺的乾井深處。​除了地震儀外,站房內也會備有資料收錄器、網路傳輸設備、不斷電設備與電池,讓測站可以儲存、傳送資料。

既然井下地震儀這麼強大,為什麼無法大規模建造測站呢?簡單來說,這一切可以歸咎於技術和成本問題。

安裝井下地震儀需要鑽井,然而鑽井的深度、難度均會提高時間、技術與金錢成本,因此,即使井下地震儀的訊號再好,若非有國家建設計畫的支援,也難以大量建置。

人口聚集,震災好嚴重?建立「客製化」的地震預警系統!

臺灣人口主要聚集於西半部,然而此區的震源深度較淺,再加上密集的人口與建築,容易造成相當重大的災害。

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許多都會區的建築老舊且密集,當屋齡超過 50 歲時,它很有可能是在沒有耐震規範的背景下建造而成的的,若是超過 25 年左右的房屋,也有可能不符合最新的耐震規範,並未具備現今標準下足夠的耐震能力。 

延伸閱讀:

在地震界有句名言「地震不會殺人,但建築物會」,因此,若建築物的結構不符合地震規範,地震發生時,在同一面積下越密集的老屋,有可能造成越多的傷亡。

因此,對於發生在都會區的直下型地震,預警時間的要求更高,需求也更迫切。

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地震中心著手於人口密集之都會區開發「客製化」的強震預警系統,目標針對都會區直下型淺層地震,可以在「震後 7 秒內」發布地震警報,將地震預警盲區縮小為 25 公里。

111 年起,地震中心已先後完成大臺北地區、桃園市客製化作業模組,並開始上線測試,當前正致力於臺南市的模組,未來的目標為高雄市與臺中市。

永不停歇的防災宣導行動、地震預警技術研發

地震預警系統僅能在地震來臨時警示民眾避難,無法主動保護民眾的生命安全,若人民沒有搭配正確的防震防災觀念,即使地震警報再快,也無法達到有效的防災效果。

因此除了不斷革新地震預警系統的技術,地震中心也積極投入於地震的宣導活動和教育管道,經營 Facebook 粉絲專頁「報地震 – 中央氣象署」、跨部會舉辦《地震島大冒險》特展、《震守家園 — 民生公共物聯網主題展》,讓民眾了解正確的避難行為與應變作為,充分發揮地震警報的效果。

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此外,雖然地震中心預計於 114 年將都會區的預警費時縮減為 7 秒,研發新技術的腳步不會停止;未來,他們將應用 AI 技術,持續強化地震預警系統的效能,降低地震對臺灣人民的威脅程度,保障你我生命財產安全。

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【貓奴指南】把「貓界大麻」貓薄荷抹在身上,除了方便吸貓/給貓吸還有什麼作用?
PanSci_96
・2024/02/20 ・512字 ・閱讀時間約 1 分鐘

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為什麼貓這麼喜歡貓薄荷呢?

原來是貓薄荷裡的荊芥內脂導致貓咪吸了貓心大悅,不住翻滾、流口水、打呼嚕。

但是,貓薄荷不是對所有貓都有用。不到六個月的小貓似乎不會有反應,而且有的貓喜歡,有的貓不喜歡……咦,這還和遺傳有關係嗎?

想要同時驅蚊,又讓貓貓情不自禁饞你身子嗎?那你一定要試試貓薄荷!

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荊芥內脂不只會讓貓咪快樂似神仙,也會活化蚊子體內的受體蛋白,接觸到的蚊子會產生搔癢和刺痛感。哈哈小蚊子,你也來嘗嘗癢癢痛痛的痛苦!

給你的貓貓來點刺激的快樂草吧!

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貓奴注意!喵星人石化開關的秘密——《真的假的!奇怪知識又增加了》
晴好出版_96
・2023/07/31 ・1499字 ・閱讀時間約 3 分鐘

石化的貓咪

如果我們想要驗證「掐住貓的後脖頸,貓就會乖乖石化」這件事,我們會試著掐掐自己養的貓,頂多再去掐掐朋友家養的貓。

但科學家找來了 31 隻喵星人,為牠們分組進行實驗,分析實驗資料,再進一步找出原因。布芬頓就是這樣的科學家。布芬頓認為,如果夾住後脖頸是「裝死開關」,那麼年齡、性別對喵星人這種反應的影響應該不大;相反,如果反應與年齡、性別有相關性,那麼這大概就不是裝死開關。

在他找來的 31 隻貓中,有 13 隻貓年齡在 5 歲以內,包括 5 隻雄性,8 隻雌性;還有 18 隻貓年齡介於5∼10 歲,包括 11 隻雄性和 7 隻雌性。布芬頓用壓力同樣為 140 毫米汞柱的夾子夾住牠們的後脖頸,觀察這些貓的反應。

實驗結果顯示,第一組的 13 隻貓中 12 隻有反應;第二組的所有貓都有反應。看起來,這的確是個與性別、年齡無關的「裝死開關」。

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然而,布芬頓發現,這些貓被夾起來以後,儘管會出現軀體靜止、脊柱捲曲拱起、尾巴夾在兩腿之間等舉動,但並沒有出現瞳孔渙散、體溫下降、心跳減慢等典型的裝死行為,有些貓甚至還會發出很享受的呼嚕聲。也就是說,這些貓產生的很可能並不是所謂的緊張性靜止行為,而是一種掐捏誘導的行為抑制(pinch induced behavioral inhibition,簡稱 IBI)

來自演化的行為抑制

一個月之後,布芬頓用這 31 隻貓重複進行了實驗。他發現,隨著時間推移,年齡比較大的貓對夾子的反應會變弱。到了第三個月重複實驗的時候,只有大約三分之二的貓還會對夾子有明顯反應,主要是年齡偏小的貓。

最後,布芬頓得出結論,貓被掐住後脖頸的行為是一種緊迫反應,來自進化,可能與母貓搬運小貓有關。

在進化過程中,那些被媽媽咬住後脖頸時還瘋狂亂動的小貓很容易被摔死,自然選擇(編按:也就達爾文所提出的 Natural Select)讓那些擁有「媽媽咬住後脖頸就要變乖」基因記憶的小貓存活了下來。

貓媽媽叼住小貓的後脖頸。圖/《真的假的!奇怪知識又增加了:自說自話的總裁顛覆認知的科學奇想

我們可以想像這樣的場景:在野外,帶著小貓的貓媽媽突然遭遇捕食者的襲擊,準備一口叼起自己的寶寶撒腿就跑,這時亂動亂叫的小貓就很難存活下來。也就導致了現存的所有貓科動物的基因中都寫了這樣一條紀律:被抓住後脖頸,就要老實點。甚至不管你是貓、獅子,還是老虎。

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布芬頓在實驗中還發現了一個現象:基本上每隻貓,不管年齡、性別,在第一次被夾住後脖頸時,都會產生行為抑制的反應。但隨著頻繁被夾,年齡較大的貓的反應會慢慢減弱。

這也正符合「小貓基因記憶更強,更需要有強烈反應」的邏輯。更進一步,布芬頓還從狐狸、浣熊、老鼠等動物身上找到了支持這個理論的依據。

後來,布芬頓教授根據這個理論, 設計了一款「Clipnosis」的擼貓神器,賣得相當好。Clipnosis 這個詞來自clip+hypnosis,正是「夾子」+「催眠」的意思。

當然,大家在家完全可以用文件長尾夾或者晾衣服的夾子來嘗試這種「擼貓黑科技」。但夾子的力度一定要掌握好,如果壓力太大了,貓疼,你也要做好被貓爪神功襲擊的準備。

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——本文摘自《真的假的!奇怪知識又增加了:自說自話的總裁顛覆認知的科學奇想》,2023 年 7 月,好出版,未經同意請勿轉載。

晴好出版_96
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