麻省理工学院神经科学家发现,老鼠会自然地保持身体距离

麻省理工学院的风险相互作用

来自MIT的Picower学习和记忆研究所的研究人员已经确定了一种预防雄性小鼠试图与生病的女性交配的大脑电路。信用:何塞 - 路易斯奥利伐,麻省理工学院,来自iStockphoto的图像

麻省理工学院神经科学家发现了一种大脑回路,它可以阻止老鼠与生病的老鼠交配。

当有人生病时,想要离他们越远越好是很自然的事。麻省理工学院(MIT)的一项研究表明,老鼠也是如此。这项研究还确认了与这种疏远行为有关的大脑回路。

In a study that explores how otherwise powerful instincts can be overridden in some situations, researchers from MIT’s Picower Institute for Learning and Memory found that when male mice encountered a female mouse showing signs of illness, the males interacted very little with the females and made no attempts to mate with them as they normally would. The researchers also showed that this behavior is controlled by a circuit in the amygdala, which detects distinctive odors from sick animals and triggers a warning signal to stay away.

麻省理工学院(MIT)脑与认知科学副教授、皮考尔研究所(Picower Institute)成员格洛丽亚·崔(Gloria Choi)说:“作为一个群体,动物能够在社交上与生病的人保持距离是非常重要的。”“特别是像老鼠这样的物种,交配是一种本能的驱动,能够有一种机制,在风险很高时能够关闭它是非常必要的。”

崔的实验室以前研究过疾病如何影响小鼠的行为和神经系统发育,包括开发自闭症的行为遵循母亲的病怀孕期间。新的学习,最近发表在自然,她是第一次揭示疾病如何影响健康个人与生病的人的互动。

本文的领先作者是MIT Postdoc Jeong-Tae Kwon。本文的其他作者包括Myriam Heiman,Latham家族职业发展副教授神经科学和菲尔研究所的成员,以及希曼实验室的邮政编码。

保持一个距离

对于老鼠和许多其他动物来说,某些行为,如交配和争斗是天生的,这意味着当有特定的刺激出现时,动物会自动进行这些行为。然而,有证据表明,在某些情况下,这些行为是可以被忽略的,Choi说。

她说:“我们想知道,当动物遇到生病的同种动物时,是否有一种大脑机制会参与调节这些天生的、自动的社会行为。”

先前的研究表明,老鼠可以区分健康的老鼠和被注射了一种叫做LPS的细菌成分的老鼠,这种细菌成分在低剂量注射时会引起轻微的炎症。这些研究表明,老鼠利用由犁鼻器处理的气味来识别生病的个体。

为了探讨小鼠在暴露于生病的动物时会改变他们的天生行为,研究人员将男性小鼠置于同一笼子中,其具有健康的女性或雌性显示LPS诱导的疾病症状。他们发现,男性与病人的女性留下了少得多,并没有努力安装它们。

然后,研究人员试图识别这种行为的脑电路。方法将信息素加入含有COAPM的Amygdala的一部分,而MIT团队发现该区域是通过LPS注射的动物的存在激活。

进一步的实验表明,当雌性生病时,COApm的活性是抑制雄性交配行为的必要条件。当COApm活性被关闭时,雄性会试图与患病的雌性交配。此外,人工刺激COApm抑制了雄性的交配行为,即使它们周围有健康的雌性。

疾病的行为

研究人员还表明,COAPM与amygdala的另一部分称为中介杏仁达拉的另一部分,并且这种通信由称为甲鼻素释放激素(TRH)的激素,是抑制交配行为所必需的。Choi说,TRH的链接是有趣的,因为甲状腺功能障碍涉及人类的抑郁和社会戒断。她现在计划探讨内部因素(如精神状态)可以改变COAPM电路的TRH水平以调制社会行为。

她说:“这是我们未来试图探究的事情:甲状腺功能障碍和控制社会行为的杏仁核回路的调节之间是否有联系。”

本研究是Choi的实验室中努力研究神经免疫互动在协调“疾病行为”中的作用的更大努力的一部分。例如,他们调查的一个区域是病原体可能试图对动物的行为施加控制,并刺激它们以进一步促进病毒或细菌来进一步扩散。

“病原体也可能有能力利用免疫系统,包括细胞因子和其他分子,以相反的方式与相同的电路接触,促进更多的接触,”Choi说。“这是一个很遥远,但非常有趣和激动人心的想法。我们希望在网络水平上研究宿主-病原体的相互作用,以理解相同的神经免疫机制是如何被宿主和病原体不同地利用来分别在一个社区内控制或传播感染的。例如,我们想跟踪生病的动物在社区内的互动,同时控制它们的免疫状态和操纵它们的神经回路。”

参考文献:“Amygdala巡回措施抑制了社会参与”,Jeong-Tae Kwon,Changhyeon Ryu,Hyeseung Lee,Hyeseung Lee,Hyeseung Lee,Jingxuan Fan,Daniel H. Cho,Shivani Bigler,Heather A. Sullivan,Han Kyung Choe,Ian R. Wickersham,Myriam Heiman和Gloria B. Choi,3月31日,3月31日,自然
DOI: 10.1038 / s41586 - 021 - 03413 - 6

该研究由美国国家心理健康研究所、JPB基金会、西蒙斯社会大脑博士后研究中心项目和皮考尔研究项目资助。

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