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神经科学家在小鼠脑中找到了在爱和仇恨之间的细线

2021-12-07 17:50:19来源:

安装行为,尴尬的推力运动犬有时会对你的腿进行,通常与动物性唤醒有关,但情况并非如此。CALTECH神经科学家的新研究探讨了老鼠中的安装行为背后的动机发现,有时在鼠标大脑中的爱与仇恨(或愤怒)之间存在细线。

自然期刊上出现的研究是在David Anderson,Seymourbenzer教授的生物科学,天桥和Chriss Chen Tearchitute,Contrage of Tienurocience领导椅,霍华德休斯医学院的调查员和主任天桥和谢谢陈神经科学研究所。

“我们的实验室有兴趣了解社会行为和潜在的情绪状态是如何受到大脑控制的,”首席作者Tomomi Karigo解释说,CALTECH的博士后学者。“虽然我们在小鼠学习社会行为的同时,我们有时会注意到雄性小鼠将在类似于他们将如何安装女性的方式叠加其他男性,”Karigo说。

目前尚不清楚这些雄性小鼠是否试图与男性交配,因为他们只是将它误以为女性,或者他们知道它是一个男性,但打算在其上建立统治。研究人员希望了解一个男鼠安装另一个雄性小鼠的男鼠是否反映了比鼠标安装母老鼠的不同意图,以及如何在大脑中调节安装行为。

要了解出来,研究人员首先记录了男性的血液和女性小鼠的视频。使用机器学习,通过经验学习和适应的一类软件,分析了视频,看看是否在朝向女性鼠标的男性对展示的安装行为中有什么不同。机器学习分析显示了安装行为的机制没有明显的差异。

然后,研究人员在安装的男性的行为中寻找其他线索,这可能会区分女性集中的与男性聚焦的安装。

一个线索是雄性小鼠似乎将“唱歌”与女性相处。这些歌曲,称为超声波发声,对于人类来说太高了,但可以用特殊的麦克风拾取。Karigo和团队发现,安装小鼠只能对女性小鼠唱歌,而不是男性。此外,当雄性正在安装另一个雄性时,两只动物通常在短时间的安装后最终结束。这在女性安装伙伴的情况下不会发生这种情况。

这些结果表明,向女性的安装行为具有不同的含义,而不是对男性的行为。具体地,朝向男性安装可能是优势或轻度愤怒(积极安装)的表达,而不是生殖(或所谓的隶属性)行为。

接下来,研究人员探讨了哪些脑区对每种类型的安装行为负责。

当雄性小鼠安装的男性或女性小鼠时,研究人员观察到其大脑的神经活动称为下丘脑,其中控制,其中饥饿,口渴,新陈代谢和防御行为。特别地,丘脑的两个区域似乎涉及:内侧偏见区域(MPOA)和腹侧下丘脑(VMHV1)的腹侧胁迫。当雄性小鼠安装时,MPOA显示出高水平的活动,并唱歌,雌性;相反,当雄性小鼠安装时,VMHVL显示出高水平的活动,但不唱歌,是一只雄性的。

然后,该团队仔细研究了MPOA和VMHVL中杀虫神经元的活动。他们发现在每个脑区域中在生殖安装和侵蚀性安装期间激活不同的神经元组。此外,研究人员发现,他们可以训练一台计算机,正确地预测安装是性或侵略性的,纯粹是基于这两个地区的神经元活动的模式。

然后研究人员测试了那些脑区域是否实际控制了两个安装行为,或者如果区域中的活动与行为相关。它们使用称为致敏刺激的技术来实现这一技术,其中光用于引发神经元的烧制。通过将光线指导到大脑的特定区域,研究人员可以在那里诱发神经元活动,从而诱导行为。

当研究人员向雄性老鼠呈现雌性老鼠时,雄性老鼠开始与女性一起唱歌和伴侣。但是当研究人员刺激着男性的VMHVL时,雄性停止唱歌并开始向女性表现出积极的安装行为。相反,如果雄性老鼠对另一个男性和研究人员刺激了侵略性的行为,那么侵略性的老鼠将停止战斗,开始唱歌,并试图与其他男性交配。

Karigo和Anderson比较了解爱和仇恨的跷跷板。MPOA中的活动将跷跷板倾向于爱情,而VMHVL的活动将其倾向于仇恨(或侵略)。

“在这项研究中,我们使用安装行为作为理解控制情绪或激励状态的潜在神经机制的入口点,”Karigo说。她说他们的发现推进了我们对鼠标大脑的理解,以及更广泛地哺乳动物的大脑,努力控制情绪,她们补充说,他们可能有一天可以帮助我们更好地了解人类行为。

这些论文描述了他们在MICE中的同样和异性安装行为的同样和异性安装行为的研究结果,并于202012月2日在线发表。共同作者是Ann Kennedy,原名在Caltech,现在在西北大学Feinberg医学院;神经生物学研究生箱阳与卡特科蒙宇刘洞; Derek Tai,以前是CALTECH的研究助理,现在在TOTO University Nevada Osteopathic医学院; Iman A. Wahle(BS'20),卡尔泰勒施密特学者;和David J. Anderson。

参考:Tomomi Karigo,Ann Kennedy,Bin Yang,Mengyu Liu,Derek Tai,IMAN A. Wahle和David J. Anderson,2020年12月2日,蒙古刘,蒙宇刘,蒙古·刘,蒙宇刘,蒙古·刘
10.1038 / S41586-020-2995-0CARTECHAUTHORS:
20200909-142458487

该研究的资金是由国家卫生研究院提供的,西蒙斯在全球大脑基金会,霍华德休斯医学院和天桥和谢谢陈神经科学研究所,其中安德森是董事。