Понедельник, 4 марта, 2024
ДомойБиологияКак мозг мышей устроен так, чтобы уклоняться от опасности и избегать хулиганов

Как мозг мышей устроен так, чтобы уклоняться от опасности и избегать хулиганов

- Advertisement -

Исследования показывают, что мыши избегают ранее победивших противников благодаря реакциям мозга, вызванным окситоцином, что подчеркивает биологическую основу социального обучения и поведения избегания. Фото: SciTechDaily.com

Результаты могут дать представление о социальных расстройствах, таких как аутизм.

Как и люди, мыши живут в сложных социальных группах, сражаются за территорию и партнеров и учатся, когда безопаснее избегать определенных противников. Новое исследование показывает, что после поражения даже в короткой схватке побежденные животные будут бежать от мышей, которые причиняли им вред, в течение нескольких недель.

Исследование, проведенное исследователями из Медицинской школы имени Гроссмана Нью-Йоркского университета, показывает, что на такое «отступающее поведение» влияет особая область в нижней части гипоталамуса — часть мозга, которая контролирует голод, сон и уровни многих гормонов. Ранее команда обнаружила, что эта особая область, называемая передней вентролатеральной частью вентромедиального гипоталамуса (aVMHvl), помогает грызунам защищаться от нападений хулиганов. Здесь авторы также определили центральную роль этой области в обеспечении более длительного избегания после поражения.

Роль окситоцина в социальном обучении

Исследование показало, что при первой встрече соперничающих мышей информация о противниках по запаху недостаточно сильна, чтобы активировать клетки aVMHvl и побудить их отступить. Однако как только начинается драка, боль (например, от укуса) вызывает выброс «гормона объятий» окситоцина. Хотя этот сигнал уже давно связан с воспитанием детей и влечением, в данном случае он связывается с рецепторами окситоцина на клетках aVMHvl и сигнализирует об опасности. По словам авторов исследования, этот процесс связывает сигналы боли с запахом противника, поэтому в следующий раз, когда агрессор приблизится, один только его запах побуждает мышь, над которой издеваются, держаться подальше.

«Наши результаты дают новое представление о том, как окситоцин в гипоталамусе способствует обучению на основе травматического социального опыта», — сказал ведущий автор исследования Такуя Осакада, доктор философии. «Хотя этот гормон часто связан с позитивным поведением, например, с уходом за больными, наше исследование подчеркивает его ключевую роль в социальных конфликтах», — добавляет Осакада, научный сотрудник кафедр психиатрии, неврологии и физиологии NYU Langone Health.

Последствия для социальных расстройств человека

Исследовательская группа, предупреждая, что у мышей во многом схожий химический состав мозга с людьми, но они не такие же, как и у людей, говорит, что предыдущие исследования показали аналогичное поведение «отступления» после социального поражения во многих случаях. разновидность включая людей. Кроме того, прошлые исследования на детях связали опыт издевательств с повышенной социальной изоляцией и пропуском школы.

Осакада отмечает, что, хотя предыдущие исследования изучали поведение грызунов с течением времени после повторных поражений, новое исследование, опубликованное сегодня (24 января) в журнале Природаявляется первым, кто исследовал быстрое социальное обучение, которое происходит сразу после поражения в бою.

В ходе исследования исследовательская группа наблюдала за сотнями мышей, которые подвергались воздействию соперника в течение 10 минут, прежде чем их разделили. Они также измерили активность мозга животных до и после конфликта. Результаты показали, что через 24 часа после поражения в одном бою социальное взаимодействие упало до 20% от уровня, существовавшего до поражения. Кроме того, результаты показали, что боль вызывает немедленную активацию клеток мозга, высвобождающих окситоцин, расположенных рядом с aVMHvl.

Чтобы дополнительно изучить роль aVMHvl в социальном избегании, исследователи предотвратили связывание рецепторов этих клеток с окситоцином. Они обнаружили, что грызуны с заблокированными рецепторами окситоцина с меньшей вероятностью отступят от агрессора при последующих встречах. Между тем, когда команда вместо этого искусственно активировала клетки aVMHvl, животные держались особняком, даже если они не проиграли бой.

«Теперь, когда мы лучше понимаем важнейшие силы, стоящие за социальным избеганием, исследователи могут начать изучать способы использования окситоцина для лечения расстройств, влияющих на социальные навыки, таких как аутизм, социальная тревожность и синдром дефицита внимания с гиперактивностью», — сказал старший автор исследования. Дайю Лин, доктор философии. Лин — профессор факультетов психиатрии, нейробиологии и физиологии Нью-Йоркского университета в Лангоне, а также член его Института нейронаук.

Тем не менее, Лин предупреждает, что, хотя команда связала aVMHvl с социальным избеганием, они не обнаружили такой связи с другим поведением побежденных мышей — замиранием перед лицом конфликта. В результате исследователи говорят, что в поражении поведения, вероятно, участвуют дополнительные системы мозга, и понимание таких систем имеет важное значение, прежде чем разрабатывать основанную на окситоцине терапию социальных расстройств человека.

Затем исследовательская группа планирует изучить, может ли недавно открытый механизм aVMHvl также участвовать в поведении, которое грызуны используют для установления своей социальной иерархии в более естественных условиях, а не во время надуманного сценария из первоначального эксперимента.

Ссылка: «Специальный гипоталамический контур окситоцина контролирует аверсивное социальное обучение» Такуя Осакада, Жунчжэнь Янь, Ивэнь Цзян, Дунъюй Вэй, Рина Табучи, Бинг Дай, Сяохан Ван, Гэвин Чжао, Клара Си Ван, Цзин-Цзин Лю, Ричард В. Цянь, Адам К. Мар и Дайю Линь, 24 января 2024 г., Природа.
DOI: 10.1038/s41586-023-06958-w

Финансирование исследования было предоставлено Национальные институты здоровья предоставляет U19NS107616, R01MH101377, R01MH124927 и R01HD092596. Дальнейшее финансирование было предоставлено Фондом Мазерса, Проектом «Уязвимый мозг», Мемориальным фондом Уэхара, Стипендией зарубежных исследований JSPS и Стипендией Мемориала Осаму Хаяиси.

Помимо Осакады и Линя, в исследовании принимали участие и другие исследователи Лангоне из Нью-Йоркского университета: Ронгчжэнь Ян, доктор философии; Ивэнь Цзян, MS; Дунъюй Вэй, доктор философии; Рина Табучи; Бинг Дай, бакалавр наук; Сяохань Ван, доктор философии; Ричард Цянь, доктор философии; и Адам Мар, доктор философии.

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме