“社会细胞”与大脑中确定的社会行为有关

神户大学医学研究生院的Toru教授(也是日本理研生物系统动力学研究中心的高级访问科学家)领导的一个研究小组已经确认了大脑中与社会行为相关的“社会细胞”。细胞通过显微内窥镜Ca成像进行鉴定。进一步的研究有望阐明神经网络在社会行为决策中的应用。

这些研究结果发表在美国科学期刊上PLOS生物学9月21日。

社交距离是正在被认可的预防新型冠状病毒广泛感染的方法之一。据说物理距离2米是防止病毒传播的必要条件。人与人之间的距离，社会距离的交流和社会互动是如何确定的?

这种社会行为是一种复杂的行为模式，包括“感觉输入”、“内部状态”和“决策”，跨越了“感觉加工”和“行为修正”两个阶段。行为模式序列始于个体使用多模态感官线索(如视觉、嗅觉、听觉和触觉)来处理关于另一个个体的信息。这些信息然后参照(社会)内部状态(如动机、唤起、情感、内感受和记忆)和行为(如调查、交配、攻击、养育或支配行为)。

据了解，大脑的杏仁核、脑垂体、中脑和前额叶皮质等区域与社会行为有关。然而，这些区域的神经网络的细节还没有被很好地了解，特别是在细胞水平上。

已经开发出在整个大脑上映射神经活动的方法。这些包括功能性MRI并将立即早期基因的表达映射，例如C-FOS。另外，具体神经网络除了用双光子显微镜对固定头部的小鼠进行观察外，还使用纤维光度法和附着在啮齿类动物头部的小型荧光显微镜进行钙成像等方法对自由移动小鼠的区域进行了监测。

一个测试鼠被置于“家庭笼子”中，并且其对陌生人鼠标的行为（它从未接触过以前）或者观察到放置在同一笼子中的静态物体。测试鼠标和陌生鼠标之间的相互作用的持续时间和频率明显大于测试鼠标与静态物体的相互作用。测试鼠标展示了社会行为，包括与陌生人鼠标的鼻子，身体和肛门接触。

研究团队使用腺相关病毒载体将Ca指示器（Gcamp）注入小鼠的绝大皮层。接下来将胶层透镜插入悬伞上的椎间囊（AI）中。这使得研究团队使用通过固定的小型荧光显微镜进行的CA成像固定在每只小鼠的头部，以记录自由移动小鼠的神经活动。

分析了9只小鼠的神经细胞（神经元）的细胞记录。通过该分析，鉴定了两种类型的神经元;社交细胞，其激活对应于社交互动，以及社交细胞，当没有社会互动时，这是活跃的。在总共737个神经元中，社会细胞占22.8％（168个细胞）和社交细胞，组成1.4％（10个细胞）。当在社交互动期间测试鼠标静止时，168个社会细胞的60.1％是活跃的。另一方面，当小鼠在社交互动期间移动时，7.1％是活跃的。此外，试验鼠标中活性社交细胞的百分比与与陌生人鼠标不同类型的接触（鼻向鼻子接触：35.7％的社会细胞有效，与身体接触：20.2％，接触肛门：5.4％）（见图2E）。

接下来，我们进行了一个不同的测试，将老鼠放在一个矩形的房间里，在两端分别有两个较小的分开的部分(分别是Section a和B)(见图3A)。对照实验A、B部分空白。在第一次Interaction实验中，在Section a中放置一个静态物体，在Section b中放置一个陌生鼠标。在第二次Interaction实验中，物体和陌生鼠标的位置颠倒。在每个实验中，被试小鼠的行为被观察4分钟，并在每个实验中调查社会交往(接触)时间的差异。而在第1次和第2次互动实验中，被试鼠与陌生鼠所在区域的接触时间(第1次互动:section B，第2次互动:section A)更长。

此外，研究人员能够通过分析AI内的神经元的分析，识别社交细胞（应对陌生人小鼠的存在）和社交细胞（在没有社会互动期间的活跃）。这些细胞与陌生人小鼠反应，无论它是否置于A或B部分）。

栗色皮层是解剖学的，以将多式式感官社会提示集成到“社会决策网络”中，这包括“社会行为网络和梅索米韦奖励系统。这项研究成功地在单个细胞层面的社交互动过程中直接观察了AI活动，为蒙积塞的社会功能的蜂窝基础提供了新的洞察力。换句话说，研究人员确定了大量的社会细胞和较少数量的社交细胞，在社交互动期间表现出反对的活动。进一步的研究，以识别和操纵社会和社会的活动细胞“投影目标”预计将在电路级别提高对其的理解。

此外，关于AI神经元的特征的这种发现意味着响应阳光刺激（强感觉刺激），凸起的凸起可以诱导自下而上的过程。这一结果对应于迄今为止累积的知识，关于蒙积塞在“社会决策网络”中的社会和情感模块之间的界面。

另外，已知在各种神经精神障碍之类的诸如精神分裂症和自闭症的各种神经精神障碍中改变了凸出的皮层的结构和功能。本研究的结果提供了对蜂窝水平的绝缘皮质的社会功能的洞察。接下来，将使用这些神经精神障碍的动物模型进行进一步的分析。

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