基因变异导致猴子和人类的社交焦虑
研究人员发现,一种涉及大脑化学物质血清素的基因变异可以影响恒河猴的社会行为,这可能为研究自闭症、社交焦虑和精神分裂症提供一种新的模型。人类和猕猴是灵长类家族中仅有的具有这种特殊遗传特征的成员。
杜克大学医学中心神经生物学副教授、神经经济学专家迈克尔·普拉特博士说:“我们在猴子和人类的社会奖励中发现了非常相似的基于基因的破坏。”
这项研究发表在在线杂志上《公共科学图书馆•综合》1月13日。
普拉特在杜克大学的研究小组对两组猴子的行为和社交焦虑进行了研究,这些猴子的血清素转运体基因发生了变化,这种基因对调节情绪至关重要。根据早期对人类的观察,科学家们知道人类携带两种版本的基因,长基因和短基因。有些人有两个长版本(L/L),但每个版本都有一个(S/L)的人,社交焦虑和其他行为的发生率更高。
在一系列实验中,研究人员发现,当猴子面对特定的社会刺激时,S型基因会影响它们的冒险行为。
“基于对人类的研究,我们认为这反映了一种恐惧情绪状态的诱导,这种状态通常会导致人们变得厌恶风险,”杜克大学神经生物学系的卡利·沃森博士说,他是该论文的主要作者。
在欧洲血统的人群中,48%为S/L型,36%为L/L型。其余的是S/S。沃森指出,S等位基因在亚洲人群中更为常见。
作者对雄性猴子进行了三次实验,这些猴子已经被S/L或L/L变异的基因分型,以了解基因变异如何影响它们对社会奖励和惩罚的反应。他们发现,拥有一个短基因副本的猴子会花更少的时间盯着其他猴子的脸和眼睛的图像,不太可能从事冒险行为,也不太可能想看地位高的男性的照片。
普拉特说:“对于人类和非人类灵长类动物来说,面部和眼睛都是丰富的社会信息来源,而且人类和猕猴都倾向于将视觉注意力导向面部,尤其是眼睛区域。”“恒河猴生活在高度专制的社会中,通过威胁和表现出统治和顺从的行为来传达社会等级信息。”
在眼睛成像实验中,观察猴子的同时,向它们展示了熟悉猴子的面部图像或打乱的面部图像。除了花更少的时间看脸和眼睛外,S/L猴子在看地位高的雄性猕猴的照片时瞳孔直径也更大,这表明它们更兴奋。
“他们的大脑会发出警报,”普拉特说。在人类研究中,携带该基因短版本的人通常表现出杏仁核过度活跃,杏仁核是大脑中检测环境威胁的一部分。在自闭症患者中,人们通常也不会直视他人的眼睛,这可能为研究开辟了一条新的途径。”
在第二个实验中,S/L猴子在看到地位高的男性面孔后,不太愿意冒险。他们通常会选择固定量的“安全”选项,而不是选择量多或量少的“风险”选项。先前的研究发现,诱导人类受试者产生恐惧会使他们更加厌恶风险。普拉特说:“我们的研究结果表明,地位高的男性面孔会让S/L猴产生更大的恐惧。”
最后一个实验是按次付费的设置。猴子可以获得果汁奖励,同时获得图像,也可以获得果汁奖励,但没有图像。这些图像有地位高的男性面孔,地位低的男性面孔,女性生殖器或灰色方块。实际上,S/L组的猴子要想看到占统治地位的雄性,就必须要得到果汁,而L/L组的猴子为了看这些脸而放弃果汁。
沃森说:“对社会威胁的高度敏感可能在很多方面都有帮助,因为在一个社会群体中的成功取决于抓住机会,同时避免任何潜在的有害的敌对互动。”
沃森说:“总的来说,我们的数据表明,血清素功能的遗传变异确实有助于猕猴的社会奖励和惩罚,从而塑造了人类和恒河猴的社会行为。”“这项研究证实,恒河猴可以作为我们大脑活动的模型,甚至在社会行为方面也是如此。”
资料来源:杜克大学医学中心