來源:生物世界 2023-05-06 11:35
林大宇教授團隊的這項研究結果表明,MPOA尾部可以顯著影響雄性小鼠的攻擊行為。具體來說,下丘腦的這個區(qū)域似乎通過抑制VMHvl的活動來減少對更強壯的雄性對手的攻擊。
幾十年來,神經科學家們一直在嘗試理解不同社會行為(包括攻擊行為)背后的神經機制。攻擊、暴力或對抗行為在人類和許多動物物種中很常見,但支持或抑制這些行為的神經過程尚未被完全揭示。
近日,紐約大學林大宇教授團隊在 Nature Neuroscience 期刊發(fā)表了題為:A hypothalamic pathway that suppresses aggression toward superior opponents 的研究論文。
這項研究發(fā)現(xiàn),當雄性小鼠面對更強大或身體上有優(yōu)勢的對手時,下丘腦內側視前區(qū)(MPOA)尾部的細胞的會抑制它們的攻擊性。這一發(fā)現(xiàn)對調節(jié)動物和人類攻擊性的神經通路有了新的認識。
林大宇教授表示,自2010年成立實驗室以來,自己一直在研究小鼠的攻擊行為的大腦回路。團隊在之前的研究中發(fā)現(xiàn)腹內側下丘腦腹外側部(VMHvl)是產生攻擊行為的重要區(qū)域,而內側視前區(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,因為傳統(tǒng)上MPOA被認為是性行為的關鍵區(qū)域。
在進行研究的過程中,研究團隊意識到,下丘腦的MPOA區(qū)域的頭部(rostral)和尾部(caudal)在小鼠彼此進行社交互動時的反應不同。他們發(fā)現(xiàn),在兩只雄鼠之間的互動中,MPOA尾部(cMOPA)往往比雄鼠和雌鼠之間互動時更活躍。
研究團隊發(fā)現(xiàn),當操縱MPOA尾部時,小鼠的攻擊性被強烈抑制了。研究團隊意識到這可能是雄性之間的的攻擊性被抑制,也就是當雄性遇到更強大的對手時,MPOA尾部細胞的活性會增加。研究團隊結合了光遺傳學和化學遺傳學技術,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)。結果顯示,MPOA細胞直接通過突觸與VMHvl細胞接觸并抑制它們。
利用光遺傳學技術,研究團隊抑制或激活了雄性小鼠的MPOA尾部細胞,并觀察了它們在社會互動中的行為。有趣的是,抑制這些細胞似乎增加了雄性小鼠對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,這項研究結果表明,MPOA尾部(cMPOA)細胞自然地抑制攻擊性,cMPOA細胞投射并抑制VMHvl細胞。此外,抑制cMPOA對VMHvl的投射會導致雄性小鼠攻擊性增加,甚至面對更強壯的雄性時也是如此,而激活該途徑則會減少攻擊性。然后我們檢查了體內cMPOA的活性,發(fā)現(xiàn)強壯的雄性比弱小的雄性更容易激活這些細胞。
林大宇教授
林大宇教授進一步表示,這項研究發(fā)現(xiàn)了一種新的通路,可以抑制對不適當目標的攻擊,這對包括人類在內的動物的生存至關重要,因為錯誤的攻擊可能會產生嚴重甚至致命的后果。這項研究還發(fā)現(xiàn),在失敗社會經歷后,cMPOA細胞的反應具有很高的可塑性。
這項研究為攻擊性的復雜神經基礎提供了一些有價值的新見解,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,林大宇教授團隊的這項研究結果表明,MPOA尾部可以顯著影響雄性小鼠的攻擊行為。具體來說,下丘腦的這個區(qū)域似乎通過抑制VMHvl的活動來減少對更強壯的雄性對手的攻擊。