Инстинкты, такие как спаривание либо борьба являются врожденными поведениями, каковые, как в большинстве случаев думают, были склонны в мозг животного. Но сейчас, два изучения, каковые наносят на карту мозговую деятельность у живущих мышей, говорят о том, что социальные события смогут оказывать влияние на мозговые ответы вторым мышам. Результаты, сравнительно не так давно сообщил в изданиях Nature и Cell, продемонстрируйте, как и где в мозгу кое-какие инстинкты организованы, обучаясь, говорит Следователь Howard Hughes Medical Institute (HHMI) Дэвид Андерсон из Калифорнийского технологического университета.
«Мы начинаем приобретать суть того, что происходит между частью мозга, что берет в сенсорной информации и части, которая создаёт поведение», говорит Андерсон.Нейробиологи желают осознать, как мозг преобразовывает достопримечательности, звуки, и пахнет в картины внешнего мира. Для животных запах кроме этого дает представления о поле и возрасте вторых поблизости; эта информация может привести к инстинктивным поведениям. самки мыши и Самцы мыши, разделяющие клетку, сцепятся, к примеру, тогда как два мужчины будут довольно часто бороться за территорию.
Следователь и Андерсон HHMI Кэтрин Дулэк из Гарвардского университета ранее выяснили отделы головного мозга, управляющие социальным поведением у мышей. Андерсон применял генетический и подходы optogenetic, дабы выяснить отделы головного мозга, важные за контроль агрессивных и сцепляющихся поведений.
И Дулэк применял подобные подходы, дабы изучить нервные дороги, вовлеченные в связанное с запахом социальное поведение у самок мыши и самцов мыши.Сейчас, исследователи визуализировали мозговую деятельность в активном мыши, в то время, когда они в большинстве случаев взаимодействовали с другими стимулами и мышами. Трудясь независимо, Дулэк и Андерсон нанесли на карту образцы мозговой деятельности в разных отделах головного мозга, тогда как мыши вдохнули, оставили без внимания, боролись либо спаривались с другими мышами. Дулэк кроме этого отследил мозговую деятельность, вызванную младенческими ароматами и хищником.
Долгие мозговые измененияDulac и ее сотрудники отследили мозговую деятельность в средней миндалине, миндалевидная структура, которая передает сигналы запаха к гипоталамусу.
Во-первых, исследователи применяли генетическую уловку, дабы ввести белок, что освещает в активных клетках головного мозга. После этого команда установила легкие микроскопы на головах отдельных мышей и взглянула, какие конкретно клетки головного мозга были активны, в то время, когда любая носящая камеру мышь встретила другую мышь. Узкий стеклянный прут, внедренный в миндалину, собрал свет из активных клеток головного мозга и помогавший линза микроскопа. Исследователи сделали запись нервной деятельности, делая видеосъемку поведение мышей в разных социальных обстановках.
Команда Дулэка видела, что разные группы нейронов осветили, в то время, когда мыши встретили представителя противоположного пола. В женщинах и мужчинах, эти определенные для пола нервные образцы весьма отличались, говорит Дулэк. И, страно, акт спаривания в действительности преобразовал образцы деятельности мозга.
По окончании жилищных мышей девственницы в клетке с мышью противоположного пола в течение 15 дней у мышей были долгие трансформации в мозгу, Дулэк и сотрудники нашли.Ключ к этому открытию был амбициозным опытом, у которого были исследователи, отслеживающие поведение мыши и нервную деятельность (через установленные головами мини-микроскопы) систематично больше трех месяцев прямо – технический подвиг, которого ученые не делали попытку прежде.
Сексуальный опыт усиливает ответы мозга на запахи противоположного пола и усиливает свойство животного сообщить женщинам и мужчинам обособленно, исследователи нашли. Это – символ, каковые испытывают – изучение – может оказать помощь организовать инстинкты животного, говорит Дулэк.«Было страно видеть, что образцы мозговой деятельности, которая, как думают, была инстинктивно активирована запахом в действительности, изменяются с опытом – и остаются поменянными больше месяца», говорит Дулэк.У самцов мыши гормональный окситоцин – узнаваемый его ролью в материнском и социальном соединении – возможно, вовлечен в регулирование этих долговременных трансформаций мозга, отысканная команда Дулэка.
У самок мыши беременность кроме этого поменяла мозговые образцы деятельности. В течение и по окончании беременности дуновение запаха хищника (пачкаемые постельные принадлежности крысы) не позвало столь большой из нервного ответа, как это сделало у мышей перед беременностью. То открытие выделилось, Дулэк говорит, по причине того, что новые матери и беременные женщины, как показывали, уменьшили ответы на стрессоры.
Ее команда, которая сотрудничала со Следователем HHMI Марком Шницером в Стэнфордском университете и Venkatesh Murthy в Гарварде, сказала об их итогах 26 октября 2017 в Клетке.Изучение гипоталамусаВ Калифорнийском технологическом университете его коллеги и Андерсон кроме этого желали визуализировать нервную схему, связанную с социальным поведением у самцов мыши.
Исследователи, включая Schnitzer Стэнфорда, применяли ту же самую микроскопическую технику в качестве команды Дулэка, но имплантировали линзу в вентромедиальный гипоталамус, эволюционно старая структура, вовлеченная в социальное поведение. Команда Андерсона, изображенная деятельность определенного населения нейронов, каковые создают рецептор эстрогена, что известен за его авторитет на социальное поведение.Команда Андерсона поместила микроскопы в девственницу, в социальном отношении изолированных самцов мыши, и разрешите им взаимодействовать переменным методом с пятью разными дамами и пятью разными мужчинами, каждым в течение двух мин., в течение нескольких суток подряд. Исследователи, изображенные те же самые нейроны через многократные дни и многократные испытания и коррелируемые трансформации в нервной деятельности с трансформациями в социальном поведении, таком как фырканье, нападение и установка.
На протяжении начальных столкновений мужчин с мужчинами – либо дамами – визитёрами исследователи замечали мало спаривания либо борьбы и те же самые нейроны, освещенные в ответ на оба пола. Но с долгим социальным опытом, мужчины неспешно начинали спариваться с дамами – визитёрами, и после этого нападать на мужчин – визитёров.
Одновременно с этим больше нейронов начало определенно отвечать один либо второй пол и меньше обоим.«Мы замечали, что эти образцы деятельности изменились в реальном времени, потому, что мозг мыши обучался сказать различие между женщинами и мужчинами», говорит Андерсон.В разном комплекте опытов команда Андерсона продемонстрировала, что легко краткий опыт с самкой мыши мог иметь громадное значение в мозгу невинного мужчины, а также в его агрессивном поведении. Всего 30 мин. сексуального опыта хватало, дабы продвинуть даму – и определенные для мужчины нервные образцы активации, в то время, когда установлено 24 часа спустя.
Маленькое свидание кроме этого вынудило мужчин показывать агрессию на следующий сутки, в то время как мужчины без этого опыта были неагрессивны. Тридцать мин. опыта с мужчиной не имели для того чтобы результата.Результаты предполагают, что, не смотря на то, что сцепляясь и борясь врожденные поведения, мозги мышей должны обучаться сказать различие между женщинами и мужчинами, перед тем как они смогут верно продемонстрировать оба из этих поведений, говорит Андерсон. «Имеется изученный компонент к этим инстинктивным поведениям».Результаты его команды кроме этого говорят о том, что нервная деятельность в гипоталамусе динамичная, и возможно организована опытом, додаёт Андерсон.
Те особенности показывают, что эта эволюционно старая область мозга возможно более подобна более новым отделам головного мозга, чем ранее идея, говорит он. Он и сотрудники сказали об их работе 18 октября 2017 по собственной природе.Не смотря на то, что команды Дулэка и Андерсона изучили разные отделы головного мозга, оба исследователя замечали подобные отношения между определенной для пола социальным поведением и нервной деятельностью.
Но еще не вероятно сообщить, воздействуют ли образцы активации, замечаемые этими двумя группами в разных отделах головного мозга, друг на друга, говорит Андерсон. Связи между миндалиной и гипоталамусом сложные, и опыты, дабы следовать за потоком информации между этими двумя находятся на краю того, что технически быть может, додаёт он.Но в целом, текущая работа дала исследователям, подробное изучает нервную схему, лежащую в базе социального поведения мыши, говорит Дулэк. «Превосходно иметь беспокойство информации о том, что говорит мозг животного, потому, что это встречает второе животное и как это изменяется с разными социальными событиями.
Для меня это – что-то наподобие осуществленной грезы», говорит она.