神经元学习威胁的味道

是否意识到与否,当进入一个新的空间,我们使用我们的嗅觉来评估是否安全或威胁。事实上,对于大部分的动物王国,这种能力是生存和繁殖所必需的。德尔蒙特研究罗切斯特大学神经科学研究所发现新的线索嗅觉感官系统艾滋病威胁评估和发现神经元“学习”如果一个气味是一个威胁。

“我们正试图了解动物与嗅觉和如何影响他们的行为在威胁社会和非社会语境下,“说朱利安·米克斯博士首席研究员Chemosensation和社会学习实验室。“我们最近的研究为我们提供了宝贵的工具,在我们未来的工作和使用特定的神经元联接在一起,我们的嗅觉系统威胁气味的记忆。”

学习闻一种威胁

大脑如何回应社会的威胁可能遵循的气味。在小鼠,研究人员已经确定了一组特定的神经元的附属嗅觉系统,可以学习另一个老鼠的气味,是一种潜在的威胁。这些发现是最近发表的一篇论文中描述《神经科学杂志》上。

“我们知道领土侵略时增加居民雄性老鼠重复了相同的男性,“Kelsey祖克说,博士是这项研究的第一作者。“之前的研究表明这种行为是受社会smells-our研究需要我们知道的一步。它指明在嗅觉系统这是发生。我们现在知道可塑性发生在神经元之间,和雄性老鼠之间的侵略可能由于记忆形成的气味。”

研究人员发现,“抑制”神经元(神经细胞,通过沉默突触伙伴)在大脑的一个区域负责解释社会气味非常活跃和改变他们的功能当雄性不断满足和提高他们的领土侵略。通过破坏神经元与neuroplasticity-learning-in附属嗅球,研究人员透露,领土侵略减少,细胞功能的变化联系起来pheromone-sensing迂曲的大脑变化行为对社会威胁的反应。

“它废除了增加通常表现出攻击性,“祖克说。“这表明早期感觉抑制性神经元人口发挥了至关重要的作用在调节的行为反应社会的气味。”

米克斯是这篇文章的资深作者。额外的作者包括金信王博士,罗切斯特大学医学中心和希拉里Cansler博士,佛罗里达大学医学院。这项研究是由美国国立卫生研究院的支持。

小说一个威胁的味道

威胁评估也来当一个动物导航未知的气味。例如,它从未遇到的掠食者的气味。Chemosensation和社会学习实验室的研究人员已经发现小说掠食者的气味,即一条蛇,一只老鼠的气味,引起动物进行威胁评估behavior-neither表演“恐惧”和“安全”。

“这提供线索如何捕食者发出的化学气味刺激大脑中的威胁评估,“金鑫Wang说博士在一篇论文的第一作者eNeuro。“识别动物行为模式的改变可以帮助我们更好的理解大脑如何处理威胁的味道。”

研究人员使用视频跟踪观察小鼠的运动和姿态探索环境熟悉不同odors-like其他老鼠和蛇。王先生和他的同事们开发了一种混合动力机器学习方法,帮助他们发现老鼠对小说掠食者的气味的方式是独特的,区别于老鼠的反应如何non-predator气味。这些行为既不害怕也不安全,而是状态评估。

“这些发现提供了新的线索气味如何影响社会行为和它可能意味着生存,但这项研究还提供了新工具,将推动这一科学向前发展,”米克斯说,这项研究的资深作者。“我们结合方法,已知的限制,提高了准确性,深度信息,和human-interpretability收集到的数据。我们认为这种方法将是未来研究的宝贵如何通过捕食者的混合的化学气味刺激大脑中的威胁评估。”

参考:祖克KE, Cansler霍奇金淋巴瘤,王J,米克斯JP。Arc-Expressing副嗅球中间神经元支持化学感应的社会行为可塑性。J >。2023年。doi:10.1523 / jneurosci.0847 - 22.2022

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