一条贪吃的毛毛虫突然好几天停止进食，快速为它做一下体检就能知道原因：黄蜂的幼虫住进了它的体内，正在咬啮其组织并且分泌出消化酶去穿透它的体壁，同时，不知入侵者对毛毛虫施了什么魔法，使它大脑内一种叫作“章鱼胺”的神经激素开始大量释放，这也是它停止进食的原因所在。在之后一段时间内，章鱼胺的数量仍将维持不减，不进食的毛毛虫留存着防御反射功能，保护自己不受节肢动物的侵害。由此，入侵者成功地将宿主从一个吃货转变成自己的温室、养料来源及保镖。
研究人员经过长期的观察和研究，发现很多昆虫和动物的奇特行为，大多是受到了入侵其体内的寄主的控制，这里讲述的几个故事，为大家揭开其中的奥秘。
致命的吸引
猫捉老鼠的动画片，形象地描述了全世界家喻户晓的一对捕食者和被捕食者。事实上，无论是猫还是老鼠都有躲避天敌的防御战略，包括老鼠对于猫尿气味天生的恐惧感。问题来了，一旦老鼠被一种叫做“弓形虫”的原虫感染上了，对猫尿的致命恐惧就会变成致命吸引。弓形虫为了有性繁殖，必须想办法进入猫的肠道，于是就以卵囊的形式隐蔽在猫的排泄物里，然后利用老鼠这一中间受害者转移到下一个宿主——猫的体内。当原生动物的包囊进入老鼠的大脑后，不但使老鼠不惧怕猫尿，反而使它喜欢上猫尿。
斯坦福大学的罗伯特·萨博斯基和他的同事研究发现，弓形虫的包囊分布在老鼠的小脑扁桃体上(专门负责掠夺和性刺激意识)。有了包囊的干涉，就磨灭了老鼠先天躲避的行为。为了了解老鼠是被猫尿的气味所吸引还是只是不惧怕猫尿的气味，萨博斯基和他的博士生帕特里克·豪斯决定更进一步地观察受感染动物的神经活动。仔细观察神经活动的基因片段C-FOS，研究人员发现感染老鼠的小脑扁桃体中的活动指数有剧烈的提升。事实上，被猫尿味所吸引的老鼠的指数与未受感染却遇到发情雌性老鼠的指数是一样的。“闻到猫尿味后，我们在老鼠的脑中发现，确实在吸引力系统上有增进的迹象。”豪斯说。
但寄生虫是怎样引起这些神经活动变化的？研究人员发现受弓形虫感染的老鼠脑中有多出15%的多巴胺。近日又了解到，多巴胺越少，猫尿对于受感染的老鼠的吸引力越小，这就提示了多巴胺是引起神经活动变化的关键。2009年，一个英国小组的研究人员鉴别了弓形虫的基因组，发现有两个基因编码和一个酶的同源性导致了脊椎动物多巴胺的合成。事实上，这种酶叫做酪氨酸羟化酶，是多巴胺形成的重要成分，寄生虫就是靠不断在宿主体内提供这个酶使得多巴胺增多的。
豪斯说：“小脑扁桃体部位积聚着很多的多巴胺——它们让多巴胺进来，就得为多巴胺负责。如果寄生虫操控了多巴胺的数量，那这也许就是它们操控整个区域的方法。”更有趣的是，弓形虫是为数不多的能穿越哺乳动物，甚至是人类血脑屏障的寄生虫之一。对于动物行为控制的研究所带来的启发是：如果人类罹患了某些因多巴胺缺失而导致的疾病，那么，一旦让弓形虫的包囊进入他们的大脑，会有什么影响？
事实上，有将近3打以上的研究都发现类似于精神分裂症的神经系统疾病有了弓形虫的帮助，反而效果很好。豪斯说：“如果你有精神分裂症，你体内的寄生虫数量最好比一般人多一点。”然而，这些数据只是相关性的研究，但是也能显示一点：弓形虫具有一定功效，对于神经系统疾病来说，相当于一个疗程。他说：“不过这只是猜测，或许寄生虫真的能通过产生多巴胺修复受损的大脑，就像神经递质和精神分裂症的联系一样。
弓形虫和老鼠
寄居在老鼠身上的弓形虫为了在猫的肠道里有性繁殖，就设法让老鼠对猫尿的气味特别感兴趣，这样就能使猫更容易抓住老鼠。
弓形虫以卵囊的形式散在了猫的排泄物里，而老鼠摄取里面的寄生虫。
进入老鼠体内后，弓形虫在速殖子里繁殖，并且繁殖得很快。不过也导致了组织的破坏和感染的扩散。最终，速殖子会分布在老鼠的肌肉和大脑中，这样就能转换组织包囊（或者裂殖子），从而使得杏仁基底外侧核（MEApd）有剧烈的提升，导致老鼠会对猫尿感兴趣，引它到最近的一只猫旁。
当猫吃老鼠时，寄生虫会被释放到猫的消化肠道，在小肠壁里，弓形虫要繁殖并且形成卵囊，开始新一轮的循环。
宠物蟑螂
想像一个人牵着宠物狗散步的画面，然后，把狗转换成蟑螂，而牵着绳子的是一只黄蜂。
雌性寄生宝石黄蜂并不需要蟑螂真正瘫痪，只是要削弱它的反抗能力。这样，黄蜂就能抓住蟑螂的触角，拖它回到自己的巢穴。在那里，黄蜂将在蟑螂身上产卵，并且把它们都隐藏在自己的巢穴中。两天以后，黄蜂幼虫就能被孵出，它先在蟑螂的大腿上钻个小洞，开始享用蟑螂。几天以后，它又在蟑螂的腿部钻一个大洞，由那儿进入蟑螂的腹部。在那里，它可以享用其内部器官，直至一个月后，化蛹而出。
新斯科舍省哈利法克斯达尔豪西大学的无脊椎动物行为生理学家雪莱·阿达莫说：“这可怜的僵尸般的蟑螂就像一个生存储物柜，先是被堆放着卵，等它们孵出后，再慢慢地被消耗。”
最先对于这种奇怪现象有完整描述的是弗朗西斯·威廉姆斯，他是在二战期间由夏威夷糖业种植协会派到新喀里多尼亚岛，去鉴别那些侵扰种植园主庄稼的甘蔗害虫。宝石黄蜂，被威廉姆斯称之为“益虫”，引进到了夏威夷，作为生物手段控制蟑螂的数量。自从那以后，人们对于黄蜂操控其宿主的手段也了解得越来越多了。
为了制服蟑螂，黄蜂必须蛰它两次——先蛰胸部，达到暂时麻痹蟑螂前腿的功能。再蛰蟑螂的头部，此时，黄蜂就能注射自己的毒液到蟑螂脑部一块特定的区域。在2003年，以色列古本里安大学的行为神经学家弗雷德里克·利波塞特和他的同事们为黄蜂注射了放射性标记的氨基酸，这样就能形成蜂毒蛋白。利波塞特说：“这样我们就能追踪蟑螂神经系统内的放射性信号。”他们发现，毒液主要都分布在蟑螂的脑神经节上，尤其是食道上神经球和食道下神经球，这样一来，蟑螂的大脑区域已经被黄蜂控制住了。
最近，利波塞特和他的同事演示了破坏蟑螂食道下神经球的活动，也能达到被蜇后的效果：给蟑螂注射一种叫普鲁卡因的钠通道阻滞剂，就能暂时使它的行走功能失效。然后再往食道下神经球里注射黄蜂毒液，产生了相同的效果，因此暗示了毒液破坏的是食道下神经球内的活动——促使神经元不断刺入大脑区域。
利波塞特说：“目前我们的猜测是食道下神经球将神经轴突送到食道上神经球的位置，也就是脑部的中央，于是那里的神经会发回信号到胸部，控制其反抗功能。”可以肯定的是，在食道下神经球里注射毒液确实扰乱了蟑螂正常的思维。“在食道上神经球注射毒液也会产生一些效果，只不过效果很复杂”利波塞特说道。他最近正在研究注射毒液后，神经是怎样将大脑和胸部联系起来的。而利波塞特的实验室也在研究黄蜂是怎样蛰进脑中的特定区域的。他注意到蟑螂的食道下神经球是很难被蛰到的。“黄蜂需要5分钟去叮蛰，也就是说黄蜂需要靠感官反馈来进行注射。”他的团队最近的研究揭示了黄蜂确实需要一些机械感受反馈去检测是否刺到了大脑组织，但研究的细节还未公布。
宝石黄蜂和蟑螂
雌性宝石黄蜂会蛰蟑螂两次——先蛰胸部，达到暂时麻痹其前腿的功能；再蛰蟑螂的头部，此时，黄蜂就能注射自己的毒液到蟑螂脑部一块特定的区域，这样就能削弱蟑螂的反抗能力。
之后，黄蜂抓住蟑螂的触角，将它拖回自己的巢穴。
之后，黄蜂就在蟑螂身上产卵，并且把它们都隐藏在自己的巢穴中。
黄蜂幼虫孵出后，就以蟑螂为食，直至一个月后，从蟑螂的腹部化蛹而出。
游向光明
上世纪80年代，一位在蒙彼利埃的朗格多可科学与技术学院的研究生——西蒙娜·赫洛尔，在法国南部的咸水区中发现了一些奇怪的现象：小型甲壳类动物钩虾在海面上游荡。这不是正常的现象，她说：“因为在正常情况下，这些动物只会待在海底。”于是赫洛尔开始调查，很快发现了那些浮在海面上的钩虾的脑部都有吸虫类的寄生虫存在，而那些在海底的钩虾却没有。而这一现象与上世纪70年代，加拿大研究人员约翰·霍尔梅斯的研究相似，他描述了当钩虾被一种寄生蠕虫——棘头虫感染时，会转换它的回避功能，从而游向有光的地方。
“这就是寄生虫-钩虾系统中有趣的地方。”现在身处马萨诸塞州的韦尔斯利学院的赫洛尔说道。“棘头虫、脑吸虫在钩虾这一宿主身上产生了相似的行为转换，而且两者的共性在于，都加大了被寄生虫的最终宿主——例如鸭子、麝鼠和海狸捕食的可能性。”
在长达40年对钩虾以及它的寄生虫的研究中，研究人员发现了大多数感染钩虾的寄生虫有着复杂的生命历史，其中很多能操控钩虾的行为以延续自身的生命周期。不仅如此，寄生虫还能：引起正趋光性，这样，甲壳类动物就能朝有光的地方前进；转换趋地性，这样，它们就会远离深水区；改变对嗅觉和机械刺激的反应。被感染的钩虾还能将自己弯到极限，并且紧紧地包裹住固体材料。所有这些行为变化都使得原本应朝海底游去、躲在泥洞里的甲壳类动物朝水面游去，裹住那些浮游碎片，创造出更大的被下一个宿主——鱼、水鸟或哺乳动物捕食的机会。
在2000年左右，赫洛尔和法国国家科学研究中心的进化生物学家弗雷德里克·托马斯用荧光抗体使得被感染的钩虾的脑部可视化，并且发现在脑部特定区域中，羟色胺活性明显下降，其中包括视神经系统，在视神经束中有大量缠结的神经元和神经轴突。他们还发现视神经束变形了，后脑巨大的神经元——代表血清素活动的细胞——有了退化的迹象。在2006年，勃艮第大学的行为生态学家弗朗科·策茨莱发现了羟色胺与改变宿主行为的连接，但不是下降，而是在被操控的钩虾的脑中，整体羟色胺活性增加了40%。策茨莱和其他研究人员还做了深入的演示：给钩虾注射羟色胺，就能创造出与被寄生虫感染后一样的转换趋光性等行为。
“这似乎暗示了这一切与羟色胺有关，”赫洛尔说道，但是羟色胺是怎样改变行为以及是什么引起这些变化的，目前还是不清楚。
研究人员还将未被感染的钩虾与被吸虫感染上的钩虾进行了蛋白质对比。其中发现有两种蛋白质受到了牵连：CRAL_TRIO和efhand，在被感染的钩虾中，这两种蛋白质比例都非常高。有趣的是，这种变化只出现在钩虾被寄生吸虫感染的时候，导致了正趋光性以及反趋地性；而被棘头虫感染上的钩虾只引起了反趋地性，而且这些蛋白质也没有增加。
在被吸虫感染的钩虾中，研究人员还发现了在羟色胺合成物的蛋白质里，芳香烃L-氨基酸脱羧酶的指数特别高，这就影响了行为控制中的血清素系统。还有，根据蛋白质组学的方法分析出，无论是被吸虫还是棘头虫感染的钩虾，与中枢神经系统和免疫防御系统有关的蛋白质都有变化。
在宿主体内，这些改变或许对免疫系统有帮助，但不总是起到保护作用。这里有些证据说明寄生虫利用宿主的免疫系统作它们的庇护。例如，神经胶质细胞是中枢神经系统的主要细胞，能释放细胞因子和一氧化氮这种自由基，可以利用它来观察大脑内受感染的情况。去年，赫洛尔和托马斯就对神经胶质细胞的分布和大脑内一氧化氮的含量对感染上吸虫的钩虾与未感染上的钩虾做了检查，发现了两者的不同：在被感染上吸虫的钩虾脑部，神经胶质细胞延伸至寄生虫的表面，这就暗示了在感染源旁边的免疫细胞扩散了。在寄生虫幼虫周边的一氧化氮含量明显偏高。所有这些都能表明，寄生虫通过改变化学与神经元的完整性，能引起神经炎症，影响宿主的行为。
赫洛尔说：“这只是个可能的联系，并没有因果关系，但在大脑内部确实有很强的免疫反应。”她推测“这有可能是存在于寄生虫和宿主之间的生与死的较量，如果宿主赢了，寄生虫会被闷在里面，直至死去，但如果寄生虫可以存活下来，寄生虫就能操控其行为了。
棘头虫和钩虾
一种名为钩虾的小型甲壳类动物被一群棘头虫感染了，其中一些操控了钩虾的行为以增加转移到下一个宿主身上的几率。
棘头虫的卵随宿主的排泄物一起被排放了出来，而正好被钩虾摄取了。
于是在钩虾的体内，棘头虫会穿透其肠壁，进入体腔形成包囊，引起（要根据寄生虫的种类）正趋光性或者转换趋地性，使得钩虾朝水面游动。
被感染的钩虾能改变对嗅觉和机械刺激的反应，还能将自己弯曲到极致。看到碎片时，还能将碎片包起来。所有这些改变都加大了被寄生虫新宿主捕食的几率。
自杀的昆虫
蟋蟀不喜欢水。所以当研究人员观察到在森林里的蟋蟀寻找池塘并往下跳的时候，就意识到不对劲了。
可以肯定的是，这些喜欢水的蟋蟀感染上了一种叫毛细线虫的寄生虫，和线虫相比，毛细线虫长度有100厘米，直径大约1～3毫米，可以感染青蛙、鱼、蜗牛，以及大量陆栖昆虫，例如蟋蟀。但是专攻于旱地宿主的毛细线虫会面临一个独特的挑战——到水里进行繁殖。因为成年的毛细线虫必须在水生环境中生活，但它们的幼虫却寄宿在陆地上的昆虫体内，例如蟋蟀。
研究人员猜测，蠕虫在水中产卵，当它们孵化后，成为幼虫，盯上水栖昆虫幼虫，例如蚊子。那些幼虫经过蜕变变成陆栖飞行类昆虫，一直待在干旱的地方，当它们死后蟋蟀趁机捕食，但捕食的同时也摄取了毛细线虫。成年的毛细线虫必须想办法回到水中完成其生命周期，但是，由于蟋蟀不会冒险走近水旁，所以此时就必须操控其想法了。
在2002年，法国国家科学研究中心的托马斯和他的同事出版了第一份数据报告：感染上毛细线虫的蟋蟀有“自杀倾向”，自愿跳入它们能找到的任何水源。托马斯的团队花了两年的时间去观察法国南部森林附近的一个露天游泳池，发现了有9种不同种类的昆虫跳入水中，而且都感染上了毛细线虫。
毛细线虫是怎样使得那些旱鸭子跳入水中的呢？不可能单单让宿主爱上水，因为宿主的正常行为是不可能向水的地方走去的。托马斯解释道：“在蟋蟀和毛细线虫之间最重要的是，在操纵过程中有几个步骤。第一步就是使蟋蟀产生不稳定行为，”使其增加遇上水源的可能性。然后，等毛细线虫长成熟后，经常促使宿主生长，这使得昆虫更直接地去找水源，然后跳入其中。
研究人员运用蛋白质组学的方法，观察了3个时间段寄生虫体内的蛋白质变化，分别是蟋蟀行为改变前、改变中和改变后。托马斯说：“我们发现一个有趣的结果，在蠕虫体内的蛋白质与昆虫的一样多。”具体地说：寄生虫似乎在制造WNT家族——可以影响神经系统发展——它体内的蛋白质数量反而更接近于宿主而不是同类的线虫。托马斯解释道：“寄生虫和宿主，需要用相同的语言才能互相了解。我们猜测只有寄生虫的性质和宿主差不多时，才能操控宿主的行为。”
研究人员还对比了那些异常的蛋白质，其中就包括了影响钩虾的蛋白质CRAL-TRIO，该指数明显偏高，尤其是在毛细线虫成熟后，蟋蟀准备跳入水中时，CRAL-TRIO的指数是最高的。去年，托马斯和他的同事证实了，受毛细线虫感染的昆虫在视觉上会有很大的改变：受感染的宿主会被光线所吸引，而未受感染的都会避光，就像钩虾一样。托马斯说：“这很聪明，如果你是一只蟋蟀，要在黑夜里，在森林中寻找水源，最好朝有光的地方，因为大多数情况下，那儿会有水源。”
毛细线虫和蟋蟀
毛细线虫是大型的寄生虫，专门寄生于蟋蟀以及其他陆地上的昆虫体内。为了要在水里进行有性繁殖，毛细线虫不得不诱使宿主跳水自尽。
成年的毛细线虫能在水生环境中自由生存。交配后，平均每个雌性毛细线虫能产1000万个卵。
卵会沉到水底，在2~4星期内长成幼虫。
幼虫孵出后，它们会一点一点移动到水面，直至盯上一条路过的蚊子幼虫，然后钻进其体内。
一旦幼虫进入了中间宿主的体内，就自动形成包囊。而这水栖昆虫幼虫会慢慢蜕变成为飞行昆虫。
起初，毛细线虫使得蟋蟀的行为不稳定，然后操控它走向有光的地方。在夜间森林里，有水的地方通常有光。当蟋蟀跳入水中，蠕虫感染到水声气息，就会从宿主体内出来，完成它的生命周期。
当陆地蟋蟀捕食了受感染的昆虫，它同时还摄取了毛细线虫的幼虫，幼虫刺穿肠道进入蟋蟀的体腔内。在这里，幼虫会花4~20周长至成年。
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