2022年2月7日功能
研究表明,下丘脑中的gaba能神经元会触发小鼠的自动防御攻击
在他最著名的著作《物种起源》中,查尔斯·达尔文提出了物种需要为生存而不断斗争的观点,只有最适合特定环境的物种才能生存下来。这个概念,通常被称为“适者生存”,现在已经被世界各地无数的科学家讨论和探索。
尽管达尔文认为只有最适应的物种才能生存,但他并没有解释人类和其他动物的大脑是如何反映这种生存斗争的。近年来,许多植根于进化论、动物行为学和神经科学的研究都试图回答这个相当难以捉摸的问题。
北京国家生物科学研究所、北京师范大学和中国其他研究所的研究人员最近进行了一项研究,调查了小鼠先天防御行为的神经基础。这些是动物在对环境中的威胁刺激做出反应时自动采取的攻击性行为。
该团队最近的论文发表在自然神经科学,表明机械诱发的防御行为至少部分由下丘脑前核(AHN)的gaba能神经元控制,这是下丘脑额部的一个中心区域。下丘脑前部是一个重要的大脑区域,已知与自我调节身体功能有关,包括调节身体内部温度和睡眠。
“我们实验室的一个目标是阐明大脑如何启动不同的捕食者竞争行为,这是一种重要的‘生存斗争’形式,”进行这项研究的研究人员之一曹鹏告诉《医学快报》。bob游戏“在我们之前的研究中,我们系统地探索了大脑回路捕食者躲避的基础而且捕捉猎物在老鼠身上。在我们的新工作中,我们专注于反捕食者的防御性攻击。”
作为他们最近研究的一部分,曹和他的同事们在老鼠身上进行了一系列实验。在这些实验中,他们使用实验刺激触发小鼠的防御行为,然后试图确定这些行为的神经基础。他们发现AHN中的gaba能神经元介导了小鼠实验性诱发的防御性攻击。
“控制机械诱发的防御性攻击的大脑区域应该符合三个基本标准,”曹解释道。“首先,抑制这一大脑区域的神经元应该能抑制机械诱发的防御性攻击。其次,这一大脑区域的神经元应该编码机械力,并对有害的机械刺激做出最佳反应。第三,这些神经元的激活应该会激发攻击行为,并抑制其他类型的持续行为。”
在他们的实验中,Cao和他的同事们能够证明,AHN中的gaba能神经元符合所有这三个标准。因此,他们的研究确定了AHN是小鼠防御性攻击行为背后的中央脑中枢。
“我们发现vGAT+ AHN神经元的光抑制被机械地取消引发了防御性攻击,”曹说。“然后,使用纤维光度法,我们发现vGAT+ AHN神经元对有害的机械刺激有特异性反应。最后,通过单单元记录,我们发现vGAT+ AHN神经元编码机械力的强度。我们发现光刺激vGAT+ AHN神经元可诱发攻击行为并抑制其他正在进行的行为。”
这组研究人员收集的发现为小鼠与生存相关的防御行为的神经基础提供了一些新的线索。未来的研究可能试图确定gaba是否能神经元对包括人类在内的其他动物物种的这些相同行为负责。
尽可能多的暴力犯罪在人类社会对侵略或危险的反应,这项最近的研究最终可能会产生广泛而深远的影响。例如,它可以为更好地理解人类如何大脑在面对真实或感知到的环境威胁时发起暴力犯罪。
曹补充说:“我们现在计划扩大对防御性攻击的研究。”“例如,我们将探索恐惧中心杏仁核如何参与机械诱发的防御性攻击,这将使我们能够比较AHN和杏仁核在防御性攻击中的参与。
尚聪平等,parvalbumin阳性的兴奋性视觉通路引发小鼠恐惧反应,科学(2015)。DOI: 10.1126 / science.aaa8694
尚聪平等,小鼠对隐现刺激的发散性中脑回路协调逃逸和冻结反应,自然通讯(2018)。DOI: 10.1038 / s41467 - 018 - 03580 - 7
尚聪平等,小鼠皮层下兴奋回路的感官触发,自然神经科学(2019)。DOI: 10.1038 / s41593 - 019 - 0405 - 4
黄梅珠等,食肉性捕食小鼠食欲运动的构造通路调节,自然通讯(2021)。DOI: 10.1038 / s41467 - 021 - 24696 - 3
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