|
兩只小鼠在窄長(zhǎng)的管道中狹路相逢，窄小的空間注定其中一只要被逼后退。等級(jí)高的小鼠占據(jù)有利地勢(shì)，要逼退比它等級(jí)低的小鼠，但是沒有想到低等級(jí)的小鼠這一次突破了等級(jí)限制，率先逼退了對(duì)面的小鼠……這不是什么動(dòng)畫片中的場(chǎng)景，而是由中科院上海生科院神經(jīng)科學(xué)研究所的研究人員主導(dǎo)的一項(xiàng)重要研究：通過基因改變神經(jīng)環(huán)路，調(diào)控動(dòng)物社會(huì)等級(jí)。 這項(xiàng)研究由神經(jīng)科學(xué)研究所的胡海嵐研究員領(lǐng)導(dǎo)完成，胡海嵐博士早年畢業(yè)于北京大學(xué)生物系，后赴美于加州大學(xué)伯克利分校獲得博士學(xué)位，2008年加入中國(guó)科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所，擔(dān)任神經(jīng)環(huán)路與行為可塑性研究組組長(zhǎng)。其課題組主要從事可塑性的細(xì)胞與環(huán)路機(jī)制研究。文章的第一作者是博士生汪菲，其他研究人員包括朱鴻和研究助理朱軍，朱鴻， 張琪，林展民。 這個(gè)令小鼠突破社會(huì)等級(jí)的基因就是GluR4，這一基因能表達(dá)一種稱為AMPA受體的蛋白——這種蛋白能幫助信號(hào)在神經(jīng)元之間快速傳遞。博士生汪菲將GluR4注入到一只小鼠大腦中，令其大量表達(dá)AMPA受體，從而加強(qiáng)了小鼠大腦中神經(jīng)元之間的聯(lián)系，就像在兩座城市之間一夜建起了高速公路。 GluR4的作用環(huán)境是稱為內(nèi)側(cè)前額葉(medial prefrontal cortex，mPFC)的大腦區(qū)域，這一區(qū)域被認(rèn)為與社會(huì)認(rèn)知相關(guān)。早在上個(gè)世紀(jì)80年底，科學(xué)家們就發(fā)現(xiàn)大鼠mPFCs區(qū)如果受到損傷，將降低其社會(huì)地位。汪菲等人發(fā)現(xiàn)社會(huì)等級(jí)高的小鼠，其mPFC的神經(jīng)元之間的聯(lián)系要強(qiáng)于下屬小鼠。 而且他們發(fā)現(xiàn)通過基因操作改變大腦內(nèi)側(cè)前額葉內(nèi)神經(jīng)元之間聯(lián)系的強(qiáng)度，能改變小鼠的社會(huì)等級(jí)。獲得多劑量GluR4的小鼠，社會(huì)等級(jí)會(huì)提高，因此本文一開始描述的場(chǎng)景就出現(xiàn)了：這些曾經(jīng)被迫掉頭的小鼠，在狹窄的試管中能更多的強(qiáng)迫其它小鼠倒退回去。隨著這些小鼠社會(huì)等級(jí)的提升，他們也更善于用更多高頻的歌聲來吸引雌性小鼠了。 相反，當(dāng)研究人員通過注射GluR4的部分片段（GluR4Ct），來降低小鼠社會(huì)等級(jí)的時(shí)候，mPFC神經(jīng)元聯(lián)系減弱，這些小鼠在遇到曾經(jīng)擊敗過的對(duì)手的時(shí)候，反而會(huì)后退，而且也更少的利用歌聲來吸引異性。 這是為什么呢？大腦中什么發(fā)生了改變，導(dǎo)致了小鼠社會(huì)地位的變化呢？汪菲等人認(rèn)為答案就是mPFC。這一區(qū)域曾被認(rèn)為與社會(huì)行為和社會(huì)等級(jí)有關(guān)，無論是人類還是小鼠中，比如說當(dāng)電腦游戲愛好者想到誰比他更強(qiáng)的時(shí)候，其mPFC腦區(qū)的活動(dòng)就加強(qiáng)了。 mPFC就像社會(huì)行為的指導(dǎo)中心，能調(diào)控大腦其它區(qū)域釋放激素和信號(hào)，從而影響從侵略性到恐懼的各項(xiàng)行為，如果改變mPFC中信號(hào)的強(qiáng)度，就會(huì)波及整個(gè)大腦，小鼠也許會(huì)變得更加具有侵略性，也許會(huì)變得更加膽怯。這一研究組目前正在尋找影響嚙齒動(dòng)物等級(jí)波動(dòng)的因素。 大約在一個(gè)世紀(jì)前，我們就知道動(dòng)物能形成社會(huì)等級(jí)。1921年，挪威科學(xué)家Thorleif Schjelderup-Ebbe在雞中首次發(fā)現(xiàn)了這種等級(jí)制度。個(gè)體社會(huì)等級(jí)深刻的影響著個(gè)體的健康和生活質(zhì)量，比如配對(duì)配偶，食物，以及環(huán)境處所的優(yōu)先權(quán)。 等級(jí)現(xiàn)象很早就會(huì)出現(xiàn)——2歲兒童中就會(huì)出現(xiàn)等級(jí)。 但是很少有人會(huì)去探究不同社會(huì)等級(jí)在大腦中的表現(xiàn)，這項(xiàng)研究不僅開啟了這一空白研究，而且發(fā)現(xiàn)調(diào)控大腦實(shí)際上就能改變小鼠的社會(huì)等級(jí)，這令人感到不可思議，而且如果想到將這一研究成果應(yīng)用到人類身體，也許會(huì)令我們感到頗為不安——雖然人類社會(huì)等級(jí)關(guān)系復(fù)雜得多。 |
|
|
