Forskere har identifisert nevroner i hjernen til babymus som gjør at de kan danne et unikt, sterkt bånd med moren sin de første dagene av livet.

Stimulering av disse nevronene hos museunger som hadde blitt separert fra moren, var i stand til å etterligne de beroligende effektene av morens tilstedeværelse og redusere atferd assosiert med stress.

De som er i dagVitenskappubliserte resultater 1gi nye ledetråder om dannelsen av mor-spedbarn-bindingen hos pattedyr og kan hjelpe forskere til å bedre forstå hvordan hjerneutvikling påvirker atferd.

"Vi vet veldig lite om hvordan spedbarns hjerner gir mening om deres sosiale verden," sier studiemedforfatter Marcelo Dietrich, en nevrobiolog ved Yale University. "Da jeg startet laboratoriet mitt for 10 år siden og ønsket å forske på denne typen ting, sa folk at det var illusorisk. Det vil mislykkes. Det er for vanskelig." Nå viser vi at det er mulig: du kan gjøre streng vitenskap og prøve å forstå disse mekanismene som potensielt er svært viktige for utvikling og helse."

"Jeg tenker på disse nevronene som 'jeg føler meg bra med mamma'-nevronene," sier Catharine Dulac, en nevrolog ved Harvard University. "Karakteristikkene de oppdaget gir en ramme for å tenke på mennesker."

Binding i hjernen

Dietrich og teamet hans undersøkte ammende museunger som var mellom 16 og 18 dager gamle. De brukte levende bildeteknikker for å registrere aktivitet i zona incerta (ZI), et tynt lag av grå substans under thalamus, da dyrene samhandlet med moren.

ZI behandler visuell, auditiv og sensorisk informasjon. Under tidlig utvikling danner det forbindelser til forskjellige hjerneregioner, hvorav noen trekkes tilbake etter avvenning. Forskerne fant at nevroner i ZI til museunger som produserer et hormon kalt somatostatin, var aktive når de samhandlet med moren. Somatostatin er involvert i reguleringen av mange andre hormoner og prosesser i kroppen.

For å teste om aktiviteten til disse nevronene var spesifikke for interaksjoner mellom mor og spedbarn, observerte forfatterne hjernen til museunger mens de tilbrakte tid med andre, ukjente mus, inkludert andre ammende hunner, ikke-ammende hunner og voksne hanner. De testet også om nevronene reagerte på kontrollobjekter - gummiender og lodne, musformede katteleker. "Vi har nettopp kjøpt hundrevis av dem på Amazon," sier Dietrich.

Somatostatin-nevronene reagerte ikke på lekene, men ble aktivert til en viss grad mens museungene samhandlet med andre voksne, søsken og andre valper på samme alder. Men responsen var ikke like sterk som moren hennes, noe som tyder på at disse nevronene har en avgjørende rolle i utviklingen av det unike mor-spedbarnsbåndet.

"Hvordan disse nevronene gjenkjenner at dette er moren og ikke noen andre er veldig fascinerende," sier Dulac.

Forskerne fant også at aktivering av disse nevronene reduserte stressresponser hos 11 dager gamle valper som var skilt fra moren: Disse valpene gråt mindre og hadde lavere nivåer av stresshormonet kortikosteron enn valper der nevronene ikke var aktivert. Isolerte valper med aktiverte somatostatin-nevroner lærte også å danne positive assosiasjoner til visse lukter, på samme måte som de gjorde når moren deres var til stede.

Skifte kretser

Selv om studien gir bevis for at somatostatin-nevroner i ZI er involvert i binding og stressreduksjon hos babymus, påpeker forfatterne at studier på voksne dyr har vist forskjellige resultater.

Aktivering av disse nevronene hos voksne mus økte de assosiert med angst 2og frykt 3tilhørende reaksjoner. "Dette er virkelig veldig imponerende," sier Johannes Kohl, en nevrolog ved Francis Crick Institute i London. "Det reiser det bredere spørsmålet om hvorvidt disse virkelig er de samme cellene mellom nyfødte eller pre-avvenning og voksne, eller om de er de samme cellene og de ganske enkelt radikalt endrer kretsintegrasjonen og dermed deres rolle."

Forfatterne sier at disse nevrale kretsene kan gjennomgå endringer etter hvert som musene eldes for å hjelpe dem med å tilpasse seg forskjellige trykk gjennom livet. "Å følge disse nevronene i lengderetningen gjennom utviklingen kan være veldig spennende å forstå hvordan de deretter inntar sine voksne roller," sier Kohl.