來源:生物世界 2023-05-06 11:35
林大宇教授團(tuán)隊(duì)的這項(xiàng)研究結(jié)果表明,MPOA尾部可以顯著影響雄性小鼠的攻擊行為。具體來說,下丘腦的這個(gè)區(qū)域似乎通過抑制VMHvl的活動(dòng)來減少對(duì)更強(qiáng)壯的雄性對(duì)手的攻擊。
幾十年來,神經(jīng)科學(xué)家們一直在嘗試?yán)斫獠煌鐣?huì)行為(包括攻擊行為)背后的神經(jīng)機(jī)制。攻擊、暴力或?qū)剐袨樵谌祟惡驮S多動(dòng)物物種中很常見,但支持或抑制這些行為的神經(jīng)過程尚未被完全揭示。
近日,紐約大學(xué)林大宇教授團(tuán)隊(duì)在 Nature Neuroscience 期刊發(fā)表了題為:A hypothalamic pathway that suppresses aggression toward superior opponents 的研究論文。
這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)雄性小鼠面對(duì)更強(qiáng)大或身體上有優(yōu)勢的對(duì)手時(shí),下丘腦內(nèi)側(cè)視前區(qū)(MPOA)尾部的細(xì)胞的會(huì)抑制它們的攻擊性。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)調(diào)節(jié)動(dòng)物和人類攻擊性的神經(jīng)通路有了新的認(rèn)識(shí)。
林大宇教授表示,自2010年成立實(shí)驗(yàn)室以來,自己一直在研究小鼠的攻擊行為的大腦回路。團(tuán)隊(duì)在之前的研究中發(fā)現(xiàn)腹內(nèi)側(cè)下丘腦腹外側(cè)部(VMHvl)是產(chǎn)生攻擊行為的重要區(qū)域,而內(nèi)側(cè)視前區(qū)(MPOA)是投射到VMHvl的頂部區(qū)域,但其在攻擊行為中的功能尚不清楚,因?yàn)閭鹘y(tǒng)上MPOA被認(rèn)為是性行為的關(guān)鍵區(qū)域。
在進(jìn)行研究的過程中,研究團(tuán)隊(duì)意識(shí)到,下丘腦的MPOA區(qū)域的頭部(rostral)和尾部(caudal)在小鼠彼此進(jìn)行社交互動(dòng)時(shí)的反應(yīng)不同。他們發(fā)現(xiàn),在兩只雄鼠之間的互動(dòng)中,MPOA尾部(cMOPA)往往比雄鼠和雌鼠之間互動(dòng)時(shí)更活躍。
研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),當(dāng)操縱MPOA尾部時(shí),小鼠的攻擊性被強(qiáng)烈抑制了。研究團(tuán)隊(duì)意識(shí)到這可能是雄性之間的的攻擊性被抑制,也就是當(dāng)雄性遇到更強(qiáng)大的對(duì)手時(shí),MPOA尾部細(xì)胞的活性會(huì)增加。研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合了光遺傳學(xué)和化學(xué)遺傳學(xué)技術(shù),使用纖維光度法監(jiān)測了小鼠大腦中的鈣活性,并在小鼠大腦切片中收集了膜片鉗記錄數(shù)據(jù)。結(jié)果顯示,MPOA細(xì)胞直接通過突觸與VMHvl細(xì)胞接觸并抑制它們。
利用光遺傳學(xué)技術(shù),研究團(tuán)隊(duì)抑制或激活了雄性小鼠的MPOA尾部細(xì)胞,并觀察了它們?cè)谏鐣?huì)互動(dòng)中的行為。有趣的是,抑制這些細(xì)胞似乎增加了雄性小鼠對(duì)其他雄性小鼠的攻擊性,而激活它們則減少了它們的攻擊行為。
林大宇教授表示,這項(xiàng)研究結(jié)果表明,MPOA尾部(cMPOA)細(xì)胞自然地抑制攻擊性,cMPOA細(xì)胞投射并抑制VMHvl細(xì)胞。此外,抑制cMPOA對(duì)VMHvl的投射會(huì)導(dǎo)致雄性小鼠攻擊性增加,甚至面對(duì)更強(qiáng)壯的雄性時(shí)也是如此,而激活該途徑則會(huì)減少攻擊性。然后我們檢查了體內(nèi)cMPOA的活性,發(fā)現(xiàn)強(qiáng)壯的雄性比弱小的雄性更容易激活這些細(xì)胞。
林大宇教授
林大宇教授進(jìn)一步表示,這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)了一種新的通路,可以抑制對(duì)不適當(dāng)目標(biāo)的攻擊,這對(duì)包括人類在內(nèi)的動(dòng)物的生存至關(guān)重要,因?yàn)殄e(cuò)誤的攻擊可能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重甚至致命的后果。這項(xiàng)研究還發(fā)現(xiàn),在失敗社會(huì)經(jīng)歷后,cMPOA細(xì)胞的反應(yīng)具有很高的可塑性。
這項(xiàng)研究為攻擊性的復(fù)雜神經(jīng)基礎(chǔ)提供了一些有價(jià)值的新見解,特別是揭示了小鼠的大腦如何防止不利的戰(zhàn)斗。在未來,這可能會(huì)為MPOA如何影響攻擊行為的新發(fā)現(xiàn)鋪平道路,也可能為具有攻擊或暴力傾向的人類的臨床研究提供信息。
總的來說,林大宇教授團(tuán)隊(duì)的這項(xiàng)研究結(jié)果表明,MPOA尾部可以顯著影響雄性小鼠的攻擊行為。具體來說,下丘腦的這個(gè)區(qū)域似乎通過抑制VMHvl的活動(dòng)來減少對(duì)更強(qiáng)壯的雄性對(duì)手的攻擊。
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