发现镜像神经元调到进攻

在自然界中,当两个动物打架,他们很少没有观众。拉回相机上一对狮子,你就会看到同龄人冲突看着。

斯坦福大学医学研究人员想知道动物期间如何看待这些积极的互动。老鼠在一项新的研究中,他们发现了一些神经元在大脑的一部分称为“愤怒中心”消防战斗鼠标时和当它看别人打架。这种神经元被称为镜像神经元——他们是积极当一种动物做的行为,当它看另一种动物做同样的行为。

这项研究第一次发现镜像神经元在老鼠和下丘脑-大脑的进化古代部分暗示更原始的起源比此前认为的镜像神经元。

的研究2月15日发表在《华尔街日报》细胞。

评估侵略

“侵略在野外很少是一个私人的事情,”说Nirao Shah面交,博士,精神病学和行为科学教授和这项研究的资深作者。“侵略通常不仅打败其他动物的,还告诉别人在附近,“嘿,我是老板。这是一个公开展示。”

以前的工作国王的实验室里追踪攻击集群在雄性老鼠的脑细胞腹内侧下丘脑的一部分。(雌性老鼠相同的神经元不引发侵略。)中心被称为“愤怒”,这些神经元可以激活侵略,但是老鼠似乎也敏感的社会化——公有地住老鼠不那么咄咄逼人。“这项研究让我们思考,这些神经元敏感是什么?”国王说。

Taehong杨博士,博士后在国王的实验室和研究的第一作者,建议这些神经元可能是敏感的其他老鼠之间的侵略。

”,原来是这样:他们镜像攻击其他动物,”国王说。“这些神经元实际上是评估,什么样的激进的情况我?’”

愤怒的镜子

使用精确的成像技术,研究人员记录了愤怒的活动中心,雄性老鼠在打架和见证一场战斗。

雄性老鼠之间引发一场战斗很简单——研究人员只介绍一个男性鼠标到另一个的笼子里。居民鼠标会攻击入侵者和显示威胁的行为,如tail-rattling。建立一个证人,研究人员允许一个孤独的鼠标通过一个透明的分频器来观察这些斗争。

他们发现几乎相同的一组神经元在愤怒中心是活跃在战士和观察员——合格的镜像神经元。

发现镜像神经元在老鼠身上是“相当令人震惊,”国王说。镜像神经元的研究主要集中在灵长类动物中发现,在大脑皮层,进化最发达的大脑的一部分。

另一个令人惊讶的是,在一个观察者,aggression-mirroring神经元触发,而在打老鼠,它们引发了信息素的味道。录像显示,镜像神经元发射只有时刻面临的观察者是战士,不是当它被拒绝。当研究人员关掉灯光,观察者的镜像神经元完全是对隔壁吵闹。

研究人员还发现,这些镜像神经元似乎天生就调到侵略,即使在老鼠从未目睹或从事积极的行为。他们没有火当老鼠看着其他行为,像嗅探、修饰或运行在一个轮子上。

必要的斗争

接下来,在一系列的实验中,研究人员证明了aggression-mirroring神经元不仅感觉到侵略但启用它。当他们选择性地抑制这些神经元,老鼠少恼火男性的入侵者,发起只有三分之一尽可能多的攻击或tail-rattles正常小鼠。

相反,镜像神经元开启时,老鼠就不分青红皂白地咄咄逼人。他们不仅发起比平常三倍攻击男性入侵者,他们甚至攻击女性游客,通常会促使活泼的耦合行为。不用说,他们那么成功交配。雄性老鼠所以激怒了他们甚至tail-rattled在自己的镜面反射。

“这告诉你,这些神经元的活动是充分的侵略,即使没有挑衅,”国王说。

因为他们被发现在1990年代,镜像神经元流行文化产生浓厚的兴趣,毫无根据的猜测他们可能是我们模仿的能力,移情,发展文化,甚至欣赏艺术。但是他们真正的功能仍然是一个谜,部分原因是很难研究灵长类动物。

这项新研究在老鼠提供了第一个证据,镜像神经元不仅回应记者的行为——在这种情况下,侵略,但也控制它。

从老鼠到男人?

这一事实aggression-mirroring神经元存在于这样一个原始的一部分大脑在进化表明他们可能是守恒的,从老鼠到人类,沙阿说。

“这表明我们可能有相同的神经元,也许他们编码某种品质的侵略我们,”他说。

研究人员并没有调查观察攻击性行为是如何影响了观察员,但它们提供了自己的猜测——也许,像拳击手学习视频的对手的动作,老鼠期间学会更好的战士。

参考:杨T,贝里斯DW,魏Y, et al .下丘脑神经元镜子侵略。细胞。2023年。doi:10.1016 / j.cell.2023.01.022

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