Nature解读!小鼠大脑的爱与恨或在一念之间!沟通效应或合用于人类!

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所属分类:临床医学

2020年12月29日 讯 // --狗狗有时候对着人的腿做出让人难过的骑乘行为(mounting behavior)凡是与其性唤起有关,但或者并不老是这样,克日,一篇颁发在国际杂志Nature上题为“Distinct hypothalamic control of same- and opposite-sex mounting behaviour in mice”的研究陈诉中,来自加州理工学院等机构的科学家们通过研究阐明白小鼠这种行为背后的念头,功效发明,有时小鼠大脑中的爱与恨(或恼怒)往往只在一线之间。

Nature解读!小鼠大脑的爱与恨或在一念之间!相同效应或适用于人类!

图片来历:Unsplash/CC0 Public Domain

研究者Tomomi Karigo博士暗示,我们的尝试室很是刚乐趣研究机体的社会行为和其背后潜在的情绪状态是如何被大脑所节制的,当我们研究小鼠的社会行为时,我们有时会留意到,雄性小鼠会骑在同性小鼠身上,这种方法与其跟雌性小鼠交配的方法一样。研究者并不清楚是否雄性小鼠试图与同性小鼠交配,因为雄性小鼠会把同性的小鼠误认为是雌性小鼠可能当其知道对方是雄性时试图去成立与其之间的支配职位。研究人员但愿能通过研究领略是否雄性小鼠骑在其它雄性小鼠身上可以或许反应一种差异的意图,以及这种骑乘行为是如何被大脑所调理的。

为了找到谜底,研究人员首先录制了雄性小鼠骑在同性和雌性小鼠身上的视频,随后操作呆板进修技能(一种能通过履向来进修和适应的软件)对视频举办阐明,来调查是否上述两种行为存在必然差别,呆板阐明功效显示,雄性小鼠对同性和雌性小鼠的这种骑乘行为并没有明明的差别。随后研究人员在骑乘小鼠的行为中寻找其它线索,这些线索或者可以或许辅佐区分出两种性别小鼠骑乘行为。

个中一条线索就是雄性小鼠在与雌性小鼠举办交配时好像会对其唱歌,而这些“歌曲”俗称为超声波发声,对付人类来讲太高亢了无法被听到,但却能被非凡的麦克风捕捉。研究者发明,骑乘行为的小鼠仅会对雌性小鼠唱歌,而对同性并不会唱歌。另外,当雄性小鼠骑乘另一只雄性小鼠时,两只小鼠凡是会在短时间的骑乘行为后竣事打架,而在与雌性小鼠的骑乘(交配)行为进程中,这种环境并不会产生。

相关研究功效表白,针对雌性的骑乘行为与对雄性的骑乘行为之间具有差异的意义,详细而言,针对雄性的骑乘行为或者是支配职位或轻度恼怒的表示(进攻性的骑乘行为),而并非一种生殖行为。下一步研究人员深入阐明白哪些大脑区域主要认真每一种范例的骑乘行为。当雄性小鼠骑乘同性或异性小鼠时,研究人员调查到其大脑中下丘脑区域的神经活性了,该区域主要可以或许节制机体的饥饿、口渴、新陈代谢和防止性行为;尤其是,个中或者有两个下丘脑区域参加了个中,即内测前视区(MPOA)和内侧下丘脑的外侧分区(VMHvl),当雄性小鼠开始对异性实施骑乘行为(交配)时,MPOA区域表示出了较高的活性,相反,当其对同性实施骑乘行为时,VMHvl区域则会表示出较高的活性。

随后研究人员深入阐明白MPOA和VMHvl区域中单一神经元细胞的活性,他们发明,在生殖骑乘行为和进攻骑乘行为期间,差异类群的神经元就会被激活;另外研究者还发明,其能练习一种计较机措施来精确预测是否这种骑乘行为是交配性质的或进攻性质的,其完全是基于上述两个区域中神经元的勾当模式。随后研究人员通过测试来调查是否这些大脑区域实际上可以或许辅佐节制者两种骑乘行为,可能是否这些区域的活性与机体行为之间存在简朴的关联,操作一种光遗传学技能就可以或许举办,即操作光来诱发神经元的激活;通过将光引导到大脑中的特定区域,研究人员就能诱导神经元激活并诱刊行为。

当研究人员让一只雌性小鼠与雄性小鼠举办交配时,雄性小鼠就会开始“唱歌”并与雌性小鼠产生交配;当研究者雌性雄性小鼠大脑中的VMHvl区域时,雄性小鼠就会遏制“唱歌”并开始对雌性表示出进攻性的骑乘行为;相反,假如雄性小鼠参加到了对同性的进攻性骑乘行为中,当研究人员刺激了其大脑中的MPOA区域时,这种进攻性的行为就会遏制,随后雄性小鼠就会开始“唱歌”并试图与同性举办交配。研究者Karigo及其同事将小鼠的这种行为比喻为爱与恨的跷跷板,MPOA的活性或使得跷跷板向爱倾斜,而VMHvl的活性则会让跷跷板向恼恨或进攻性偏向倾斜。

最后研究者Karigo说道,这项研究中,我们操作骑乘行为作为切入点来研究领略节制机体兴许或念头状态背后的神经性机制,本文研究功效或能辅佐领略小鼠的大脑(更遍及地来讲是哺乳动物的大脑)来节制机体的情绪,最后研究者增补道,将来他们还将继承深入研究领略人类行为背后的分子机制和机密。(.com)

参考资料:

【1】Karigo, T., Kennedy, A., Yang, B. et al. Distinct hypothalamic control of same- and opposite-sex mounting behaviour in mice. Nature (2020). doi:10.1038/s41586-020-2995-0

【2】Love and hate in the mouse brain

by Emily Velasco, California Institute of Technology

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