Psikolog Marco Del Giudice dari University of New Mexico bukanlah peneliti pertama yang menyarankan bahwa evolusi otak pada manusia mungkin telah dipengaruhi oleh parasit yang memanipulasi perilaku inangnya. Makalah yang diterbitkan di Quarterly Review of Biology menyarankan empat kategori penanggulangan adaptif dari inang terhadap parasit yang memanipulasi otak dan respon evolusioner dari parasit itu sendiri yang memungkinkan. Idenya memiliki implikasi lintas sejumlah bidang, dan dapat menjelaskan psikologi manusia, struktur jaringan otak fungsional, dan efek yang sangat beragam dari psikofarmasi.
Memanipulasi perilaku inangnya
Banyak parasit memanipulasi perilaku inangnya untuk meningkatkan keberhasilan reproduksi dan menyebar menuju area yang lebih luas. Del Giudice mengutip berbagai contoh seperti Toxoplasma gondii, yang menumpang pada tikus dan menginduksi perubahan epigenetik pada amigdala (sekelompok saraf ) tikus. Perubahan-perubahan ini mengurangi keengganan predatornya di sekitar kucing, sehingga tikus benar-benar dapat dimangsa oleh kucing – sebagai tujuan utama dari parasit – dan karena kucing sebagai satu-satunya hewan di mana ia dapat bereproduksi. (Sebagai efek samping, dapat menginfeksi manusia — manusia adalah jalan buntu reproduksi untuk T. gondii, tetapi juga diyakini mengubah perilaku manusia.)
Intinya adalah bahwa parasit benar-benar buruk bagi inangnya – yang biasa menyerang otak, dan oleh karena itu masuk akal bahwa evolusi pada manusia modern, berupa tindakan pencegahan protektif yang telah dipilih agar berhasil terhindar dari parasit dan kemungkinannya adalah telah terbentuknya sistem saraf pusat yang luar biasa rumitnya.
Manfaat adaptif dari menghalangi akses parasit menuju otak juga berlaku untuk patogen non-parasit. Jadi penghalang darah-otak terdiri dari garis pertahanan pertama sebagai lapisan keamanan fisik dan kimia. Namun, parasit telah mengembangkan pilihan lain untuk memanipulasi perilaku dari luar otak. Del Giudice juga mengutip sejumlah parasit yang mengembangkan metode melewati penghalang yang membentengi darah-otak untuk mencapai otak secara fisik.
Meningkatkan biaya manipulasi
Beberapa parasit melepaskan neurokimia tertentu untuk mengubah perilaku inang. Sebagai penanggulangan, inang dapat beradaptasi dengan meningkatkan jumlah neurokimiawi tertentu yang diperlukan untuk menginduksi respon tersebut, sehingga sangat meningkatkan biaya metabolisme bagi parasit. Karena inang umumnya jauh lebih besar, peningkatan biaya ini dapat diabaikan oleh inang sementara melampau kemampuan parasit untuk menghasilkan cukup zat neuroaktif.
Meningkatkan kompleksitas sinyal
Sistem saraf pusat menggunakan zat neuroaktif sebagai sinyal internal antara sel saraf, jaringan otak dan antara otak dan organ lainnya. Parasit dapat membajak jalur ini untuk mengubah perilaku dengan menghasilkan sinyal utama atau, seperti yang ditunjukkan Del Giudice, merusak yang sudah ada. Dengan cara memecahkan kode pensinyalan internal inangnya.
Dengan demikian, kode pensinyalan yang lebih kompleks lebih sulit bagi parasit untuk dibajak. Contoh peningkatan kompleksitas seperti ini termasuk kebutuhan aksi bersama neurokimia yang berbeda, atau melepaskan zat neuroaktif dalam pulsa waktu tertentu. Memperluas set molekul transmisi dan reseptor pengikatannya juga meningkatkan kompleksitas. Sinyal internal yang lebih rumit meningkatkan waktu yang diperlukan untuk dibajak. Dari sudut pandang adaptif, ini dapat menutup opsi parasit, memaksanya untuk mengembangkan cara manipulasi lain.
Meningkatkan kekuatan
Meningkatkan kekuatan suatu sistem pada dasarnya dapat merusak kontrol. Organisme yang lebih tinggi cenderung berevolusi sedemikian rupa sehingga mereka dapat mempertahankan fungsi perilaku normal, bahkan selama serangan oleh parasit. Del Giudice membahas sejumlah strategi pertahanan inang yang pasif, reaktif, dan proaktif, termasuk redundansi dan modularitas sistem; sistem yang diatur oleh umpan balik yang mendeteksi gangguan sistem dan membuat penyesuaian korektif; dan pemantauan isyarat non-spesifik seperti aktivitas sistem kekebalan yang menunjukkan adanya patogen parasit.
Sebagian besar, adaptasi ketahanan cenderung mengecualikan penyesuaian fisiologis tetap, dan sebaliknya mendukung pengembangan “respon plastis yang dipicu oleh isyarat infeksi.” Alasannya adalah bahwa jika fisiologi dan perilaku otak disesuaikan dengan fungsi terbaik di hadapan patogen, maka ketidakhadirannya akan mengarah pada perilaku yang tidak optimal dan berkurangnya kelangsungan hidup.
Hewan dengan otak yang lebih besar dapat lebih mudah mengembangkan tingkat kompleksitas perlindungan yang lebih tinggi. Ini adalah salah satu alasan mengapa parasit yang mengubah perilaku lebih sering diamati pada serangga, yang telah memberikan contoh mendasar dari strategi parasit dan penanggulangan inang.
Psikofarmakologi
“Menggunakan obat-obatan psikoaktif untuk mengobati gejala kejiwaan adalah upaya untuk mengubah perilaku dengan cara farmakologis. Ini juga yang dilakukan oleh parasit manipulatif — walaupun, dalam kasus perawatan psikiatrik, tujuannya adalah untuk memberi manfaat kepada pasien,” tulis Del Giudice.
Dengan demikian, respons adaptif terhadap serangan parasit dapat menjelaskan mengapa antidepresan cenderung mendorong toleransi pada beberapa pasien — seperti parasit, obat tersebut berusaha mengubah perilaku organisme, dengan kemungkinan sistem saraf yang kuat menyeimbangkan jalur perilaku yang telah diubah oleh obat. “Perlu dipertimbangkan kemungkinan bahwa setidaknya beberapa dari mekanisme reaktif ini secara khusus dirancang untuk mendeteksi dan menanggapi intrusi parasit,” tulis Del Giudice. “Jika demikian, perawatan farmakologis standar mungkin tanpa disadari meniru serangan parasit dan memicu respon defensif khusus.” Dia menambahkan bahwa efek samping tertentu yang tidak diinginkan dari obat bisa mahal secara metabolik tetapi fitur adaptif yang berguna selama infeksi parasit, namun merugikan perawatan psikiatrik.
