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《自然》:林大宇团队揭示社交可塑性的神经机制

已有 1000 次阅读 2024-1-25 10:09 |个人分类:小柯生命|系统分类:论文交流

北京时间2024年1月25日,美国纽约大学朗格尼医学中心研究团队在《自然》杂志发表论文,揭示了一种关键的神经回路,该回路在小鼠社交学习中发挥着重要作用,受到催产素的调控。

研究人员通过一系列实验证明,催产素神经元和催产素受体表达细胞在小鼠大脑中形成了一个关键的神经回路,特别是在面对失败时引发社交回避行为。

Takuya Osakada林大宇为论文共同通讯作者,Takuya Osakada闫荣珍姜熠雯为共同第一作者。

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在野外,动物为了获取有限的资源如食物、领地和潜在伴侣,经常需要进行竞争,而战斗成为其中主要的手段之一。随着战斗的进行,拥有优越体力和战斗能力的动物开始主导,发起大多数攻击,并积极追逐对手。与此同时,失败的动物开始更加防御,专注于躲避对手的攻击,以减少身体损伤。战斗通常以失败者撤退为结束,而这次创伤性的失败经历会深深刻在动物的记忆中。失败者会持续避免与获胜者亲密接触,并在面对对手时迅速逃离。因此,在复杂的社交群体中生存和繁衍,不仅需要知道接近谁,更重要的是要知道避开谁。在这项研究中,研究团队识别了位于小鼠大脑中的一组催产素神经元,这组神经元位于视交叉后视上核(SOR OXT)。此外,他们还发现了催产素受体表达细胞,这些细胞位于腹内侧下丘脑前部的腹外侧部分,被标记为aVMHvl OXTR。这两者共同构成了一个关键的神经回路,对小鼠在失败情境下表现出的社交回避行为发挥着关键作用。

研究人员观察到,在失败之前,aVMHvl 细胞对攻击性刺激的响应非常有限。在经历失败后,aVMHvl OXTR细胞大幅增加对攻击性刺激的响应。这种响应变化在功能上非常重要,因为通过光遗传学激活aVMHvl OXTR细胞会引发对不具备威胁性的社交目标的社交回避,而抑制这些细胞会抑制失败导致的社交回避。此外,aVMHvl中的催产素受体(OXTR)本身对这种行为变化至关重要。在失败时敲除aVMHvl中的OXTR或在失败期间拮抗受体会影响社交避让行为的学习,而拮抗该受体在失败后的社交互动行为中不产生相同影响。

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通过进一步的研究发现,aVMHvl OXTR细胞从SOR OXT细胞中获得其独有的催产素供应,而SOR OXT细胞在面对失败相关的有害体感输入时会被高度激活。从SOR OXT释放的催产素使aVMHvl OXTR细胞去极化,并促进突触增强,从而增加了aVMHvl OXTR细胞对攻击性刺激的响应和敏感度,最终,驱使小鼠避开攻击者,以规避未来失败或受到伤害的危险。

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总体而言,这项研究揭示了SOR OXT-aVMHvl OXTR神经回路在失败导致的社交学习中的关键作用,强调了大脑催产素系统在社交可塑性中的重要性。这一发现为了解社交行为背后的神经机制提供了新的认识,有望为社交学习和心理健康领域的研究提供有益的启示。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41586-023-06958-w



https://blog.sciencenet.cn/blog-3423233-1419262.html

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