社交互动背后的大脑状态被揭示
大脑的情绪处理中心——杏仁核——是涉及社会行为的几个大脑区域之一。但是这个杏仁形状的结构在所谓的“社会大脑”中所起的确切作用仍然是个谜。现在,瑞士巴塞尔Friedrich Miescher生物医学研究所(FMI)的研究人员发现,杏仁核中不同神经元种群的活动ob欧宝直播nba反映了老鼠是否与同伴互动,或者它们是否专注于梳头等以自我为中心的行为。研究结果发表在自然,可以帮助理解神经元群的活动模式如何设置一个整体的大脑状态,以及它如何影响行为——包括社会互动和其他在神经精神疾病中受损的行为,如自闭症和社交焦虑。
的精神状态
的大脑在不同的内部状态之间波动,包括饥饿,焦虑和攻击,每一种都会改变动物的行为。例如,一只饥饿的老鼠会四处移动寻找食物,而一只焦虑的老鼠会原地不动,或者只是犹豫地探索周围的环境,该研究的共同高级作者和FMI的高级组长Andreas Lüthi说。然而,Lüthi补充说,编码不同大脑状态的神经元网络仍然不清楚。
在2019年的一项研究中,Lüthi的团队发现老鼠体内有两大组神经元杏仁核当动物在探索环境或执行诸如冻结等防御行为之间切换时,显示出相反的活动模式——这一发现暗示了杏仁核在协调大脑状态方面的关键作用。
但研究人员认为还有更多的原因。对猴子的研究表明,杏仁核对社交行为很重要,杏仁核结构或功能的改变与一系列影响社交的神经精神疾病有关,从自闭症谱系障碍到精神分裂症。因此,Lüthi研究小组的Maria Sol Fustiñana和Yael Bitterman以及他们在FMI和诺华生物医学研究所(NIBR)的同事们开始研究当两只老鼠在有机玻璃室内自由互动时杏仁核的神经元活动。ob欧宝直播nba
“作为实验者,我们拍了一席之地,让动物决定当他们想与另一只鼠标与放置在腔室中的鼠标,以便有多长时间且以何种方式,”伯特曼说,谁是研究的联合学家。
准备好交往
研究人员录下了老鼠社交活动的视频,并基于它们的视频跟踪开发了一种算法来描述动物的行为。老鼠很少表现出攻击行为;相反,他们试图互相认识,在某些情况下,避免与陌生人互动。
为了追踪杏仁核中近100个神经元的活动,研究人员使用了微型头戴显微镜,在不干扰动物正常行为的情况下深入观察老鼠的大脑。研究小组发现,只有当老鼠参与其中时,一组神经元才活跃社会行为不管他们是和平相处还是试图避开其他动物。当老鼠转向自我梳理或其他非社交行为时,杏仁核中的第二组脑细胞变得活跃。
同样,该团队发现了两种杏仁神经元群,当一只鼠标放入梳理和探索腔室或无生命物体之间的有机玻璃腔室时,展示了相反的激活。但由于动物与另一块小鼠相互作用时,神经元随着孤零零的小鼠被激活而被激活。
当两只小鼠在同一个房间里时,他们的注意力大多专注于陌生人:虽然啮齿动物通常探讨他们的周围环境,但没有从事社会互动,但它们并没有围绕整个房间徘徊。在这些条件下,研究人员观察到Amygdala神经元优先编码社交联系而不是空间探索。
“优先考虑的是其他动物,可能是因为它可能是一个威胁,或者一个潜在的伴侣,”Lüthi说。他指出,许多人认为杏仁核是大脑的焦虑探测器。相反,他说,“社交参与信号包括回避和接近。”
弄清楚杏仁核如何处理这些不同的行为是“绝对有益的”,Fustiñana说,他是该研究的第一作者,也是FMI-诺华联合博士后项目的一部分,该项目旨在促进FMI和NIBR之间的互动。她说:“整个项目是一个巨大的挑战——从用两只自由移动的老鼠建立一个自然的行为实验,到成像大脑的深层结构和做必要的计算分析。”“如果没有团队的共同努力,这是不可能的。”
下一步,研究人员计划观察内部状态信号是如何在大脑中传播的,以及是否在操纵杏仁核神经元对大脑状态进行编码可能导致行为的改变。
由于精神疾病伴随着大脑状态的改变,Lüthi说,了解大脑状态之间的转换可能有助于找出这些疾病中出错的地方,并确定缓解功能障碍行为的潜在策略。
进一步探索
用户评论