侵略导致大脑中产生新的神经细胞
一群神经生物学家有实验证明侵略有影响的生产新的神经细胞在大脑中
一群神经生物学家从俄罗斯和美国,其中包括德米特里•Smagin Tatyana Michurina,和格里戈里·Enikolopov从莫斯科物理和技术研究所(初期),有实验证明侵略影响生产新的神经细胞在大脑中。科学家们在雄性老鼠进行了一系列的实验,他们的研究结果发表在《华尔街日报》神经科学前沿。
细胞学和遗传学研究所的研究人员西伯利亚的俄罗斯科学院(ICG某人RAS)初期,冷泉港实验室,和石溪大学医学院研究的变化发生在老鼠的大脑展示攻击性行为,攻击其他老鼠和赢得战斗。胜利后,这些老鼠变得更加咄咄逼人,和新的神经元出现在海马。此外,老鼠被允许继续战斗中某些变化观察神经细胞的活动。科学家们希望新信息的神经生物学基础攻击不仅有助于理解这一重要现象,但在其他领域,甚至还将鼓励研究自闭症和其他类似障碍的帮忙找到原因。
为了解释如何侵略影响的形成新的神经元,它如何改变了大脑的功能和自闭症与所有这一切,我们需要仔细看看最近发表的研究的各个方面。
“我再次惊讶的基本构建块在不同的生物体复杂的行为是相似的,这是真正迷人的如何与其他模块组合来创建一个巨大的各种各样的动物和人类行为的反应,”格里戈里·Enikolopov说,大脑干细胞的初期实验室负责人和该研究的通讯作者。
如何?在行为层面
这是实验本身是如何进行的:对雄性老鼠在笼子里被一个分区。分区允许动物看到的,听到的,和气味,但不允许身体接触。每一天,在下午早些时候,分区被移开,开始观察:通常没有多久爆发战斗。后两个或三个遇到获胜者,随后成立(三分钟后,有时更少,以避免伤害到击败男性)邻国分开了。之后连续三天重复同样的过程,科学家们改变了老鼠在笼子里,随机将击败新邻居的男性(但是,最重要的是,每一次击败男性被放置在同一个笼子里另一个赢得男性)。在一组,这些旋转三周后,获奖者被禁止进入对抗,而在另一组老鼠继续战斗。
雄性C57BL实验室老鼠。信贷:阿列克谢得票率最高
科学家们还进行了一系列的测试,以证明侵略不是对大脑的影响,但在行为。例如,老鼠放在一个十字形的迷宫(plus-maze)一个通道被关闭,另一个是一个开放的空间。老鼠喜欢花更多的时间在黑暗中,封闭的空间,他们的行为可以被描述为“规避风险”。
放在笼子里的老鼠和一个透明的分区和另一个男性在另一边——老鼠花更多的时间接近障碍,潜在攻击性的水平就越高。这个解释是一致的,活跃的动物研究倾向于攻击他们的伴侣如果有机会的话(测试也证明这个执行)。
所有的测试表明,男性赢得的战斗经验的显示一个更“厚颜无耻”的态度——他们经常接近透明的分区和启动更快地攻击他们的对手。如果老鼠剥夺战斗一段时间在测试之前,他们变得更加激进:拿延迟第一攻击几乎是三倍少,和自己斗争持续了更长时间。但什么是特别有趣的是,与此同时他们的焦虑增加。男性成功地撕裂了补丁的头发较弱的鼠标宁愿避免开放空间,而是尽可能坐在黑暗中。
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老鼠不同的线战斗时甚至会表现出不同的行为。对抗,C57BL小鼠正常退出的头发从他们的对手的。打架是很少致命,但这已经知道发生的病例。
方法在实验中没有选择的机会。纳塔莉亚库,该研究的作者之一(社会行为神经遗传学的部门主管协调小组某人RAS),是一个国际公认的领袖侵略的生物学基础的研究,和侵略的行为模型和方法研究老鼠已经发展了一段几十年。
如何?在细胞水平上
侵略的背景下研究大脑的功能在单个细胞水平成为可能的神经科学在近几十年取得了进步。三条语句现在被认为是可靠的证明:
- ♦我们的行为,动物的行为,影响大脑的功能,可能导致长期变化
- ♦前面接受的观点相反,可以生成新的神经元在大脑成熟并在学习这个过程中发挥着关键作用
- ♦为了启动长期变化在细胞水平上,电池需要激活特定基因和抑制他人的活动
尽管DNA在所有细胞都是一样的,不同的基因有不同的状态,细胞停止不必要的蛋白质的生产。通过控制基因的活性,神经元也能重建自己,激活大脑中的干细胞可以导致产生新的神经细胞——为了构建的神经网络在内存中起着关键作用。
[[{“栓”:“2377”,“view_mode”:“默认”,“类型”:“媒体”,“属性”:{“alt”:“在齿状回神经发生”,“类”:“media-element file-default“}}]]计算新的神经细胞的数量在海马齿状回的:四个图对应于四种不同的动物,和黑暗列区分赢家打败老鼠的对照组。信贷:Smagin et al .,前>,2015
记忆的神经生物学领域的研究,首先进行了在20世纪中期,表明学习甚至只是遇到新事物引发一系列的分子变化在神经元和某些基因,科学家称之为立即早期基因(ieg),激活大脑中产生长期的转换。如果测试样本的动物的大脑学习实验,结合后不久被c-fos编码的蛋白质的特殊标签,科学家能够观察引发的变化的实验。这是论文的作者究竟是如何跟踪侵略在细胞水平上的影响。监控c-fos水平的标准方法之一积极寻找神经细胞的变化。
在哪里?海马和杏仁核
在这个特殊的研究中,科学家们研究了海马和杏仁核。人们常说,杏仁核与情绪有关,与海马记忆,这通常是不假,但它应该澄清,尽管如此,记忆不是海马的本地化,体验情感甚至老鼠需要更多的不仅仅是杏仁核。
比较杏仁核和海马的活动使科学家追踪攻击实验两个关键结构的影响。过去的证据表明,在积极的和社会活跃的老鼠,更多的新海马体神经元产生,在专门饲养的老鼠与攻击行为增加,神经发生的水平也高于那些被选择的基础上减少攻击性。
在这个实验中,科学家们发现一些重复的打架的水平c-fos蛋白质增加海马,但在杏仁体减少。如果鼠标阻止进一步参与斗殴,这些变化并不发生在立即早期基因的功能,尽管新的神经元仍然发展。研究人员还进行了一些额外的测试和实验来解释观测。
相对而言,效果变化从百分之十左右的两倍数量的新神经元和所有四条线的老鼠实验中使用效果在统计学上意义重大。这意味着它不太可能是一个巧合;获得这样的结果仅仅由于动物的个体差异有一个非常低水平的概率(不超过几个百分点)。
这是什么意思?
新出版证实了先前的理论:老鼠习惯于战斗不仅表现不同,但他们的大脑开始函数方式不同。海马体的新细胞数量的增加,如果老鼠被允许继续战斗,现有的细胞的活动也发生了改变。新细胞似乎是一个关键的机制增加的侵略和,也许,也焦虑,尽管科学家们尚未确定:积极赢得声誉和占主导地位的老鼠几乎肯定会需要支持新的战斗,但是这不是将有助于减少焦虑。
与之前的数据相比,在一些地区新的结果稍微有些混乱。之前表明焦虑通常是伴随着神经发生的减少,但在这种情况下它是相反,男性更多的新海马体神经元宁愿避免外出到开放、点燃的地区。可能是一场胜利对焦虑的影响产生了影响,也可能是研究人员遇到一个新的现象:需要进一步的测试来找出真相。
然而,结论关于杏仁核的细胞活动不仅是有趣的上下文中的小鼠行为的基本原则。科学家们注意,在人类杏仁核参与的病理过程,包括自闭症的形成。增加焦虑,刻板重复行为,损害与他人沟通的能力。这些症状观察老鼠从上述实验和部分类似于自闭症的症状。也许这可能是一个链接,将最终导致进步不仅为科学家,但也为医生。
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出版
Smagin哒et al。改变在成年小鼠海马神经发生和Amygdalar神经元活动重复体验的侵略。神经科学前沿,2015年12月1日出版。doi: 10.3389 / fnins.2015.00443
