蚊子能学会把驱蚊胺当美食信号:巴甫洛夫条件反射实验揭示 DEET 习得性偏好

蚊子条件反射实验示意图

法国图尔大学和弗吉尼亚理工的联合团队在 Journal of Experimental Biology 发表的一项研究揭示,蚊子能够通过经典条件反射学习,将驱蚊胺(DEET)的气味与食物奖励建立正向关联,从而改变对驱避剂的本能回避行为。

巴甫洛夫的蚊子

研究使用埃及伊蚊(Aedes aegypti,传播登革热、寨卡、黄热病)作为实验对象。研究人员设计了一套巴甫洛夫条件反射实验:蚊子透过纱网吸食温热血液,在吸血过程中(而非吸血前)同步释放 DEET 气味,重复 3-4 次完成训练。

关键在于时序——DEET 必须在蚊子已经开始进食之后才释放,形成"吸血→闻到 DEET→完成进食"的正向关联链。如果 DEET 在吸血前释放,蚊子会直接回避,无法形成条件反射。

实验结果

训练后单独接触 DEET 时,超过 60% 的蚊子做出"咬尝试反应"(BAR),即将口器穿过纱网试图取食。未受训对照组仅有约 17-20%。

在双手选择实验中,研究人员提供涂有 DEET 和未涂 DEET 的两只手:

  • 100% 未受训蚊子 避开 DEET 手,选择未涂的那只
  • 超过 50% 受训蚊子 选择涂了 DEET 的手

用蔗糖溶液替代血液作为奖励,训练结果完全一致,说明这种习得性偏好不依赖血液这一特定奖励类型。

研究者解读

通讯作者 Clement Vinauger(弗吉尼亚理工生化系副教授)指出,蚊子的脑能够基于经验重写对 DEET 的反应模式——"昆虫学到的东西和化学物质本身一样重要,我认为这是一个范式转变"。

第一作者 Claudio Lazzari(法国图尔大学教授)提出了一个现实隐患:如果皮肤上 DEET 浓度太低无法完全驱蚊但仍可被嗅觉探测到,蚊子可能在取食过程中学会将 DEET 与食物正向关联,此后反而更倾向追踪带有 DEET 气味的人。Lazzari 同时提醒该场景在自然环境中可能较罕见,建议继续按产品说明使用并适时补涂。

局限与展望

研究基于实验室条件,真实环境中的多气味干扰、温湿度波动、宿主多样性等因素是否影响条件反射的建立与保持,仍需进一步野外验证。该发现对理解蚊媒疾病传播行为和优化驱蚊剂使用策略具有参考价值。

来源:Journal of Experimental Biology · CIDRAP · The Scientist