Forskare har identifierat neuroner i hjärnan på mössunge som gör att de kan bilda ett unikt, starkt band med sin mamma under de första dagarna av livet.

Att stimulera dessa neuroner hos musungar som hade separerats från sin mamma kunde efterlikna de lugnande effekterna av deras mammas närvaro och minska beteenden som är förknippade med stress.

De som finns idagVetenskappublicerade resultat 1ge nya ledtrådar om bildandet av mamma-spädbarnsbandet hos däggdjur och kan hjälpa forskare att bättre förstå hur hjärnans utveckling påverkar beteendet.

"Vi vet väldigt lite om hur spädbarns hjärnor förstår deras sociala värld", säger studiens medförfattare Marcelo Dietrich, neurobiolog vid Yale University. "När jag startade mitt labb för 10 år sedan och ville forska om den här typen av saker sa folk att det var illusoriskt. Det kommer att misslyckas. Det är för svårt." Nu visar vi att det är möjligt: ​​du kan göra rigorös vetenskap och försöka förstå dessa mekanismer som är potentiellt mycket viktiga för utveckling och hälsa.”

"Jag tänker på dessa neuroner som neuronerna "Jag mår bra av mamma", säger Catharine Dulac, neurolog vid Harvard University. "De egenskaper de upptäckte ger en ram för att tänka på människor."

Bindande i hjärnan

Dietrich och hans team undersökte ammande musungar som var mellan 16 och 18 dagar gamla. De använde levande avbildningstekniker för att registrera aktivitet i zona incerta (ZI), ett tunt lager av grå substans under thalamus, när djuren interagerade med sin mamma.

ZI bearbetar visuell, auditiv och sensorisk information. Under tidig utveckling bildar den kopplingar till olika hjärnregioner, av vilka några dras tillbaka efter avvänjning. Forskarna fann att nervceller i ZI hos musungar som producerar ett hormon som kallas somatostatin var aktiva när de interagerade med sin mamma. Somatostatin är involverat i regleringen av många andra hormoner och processer i kroppen.

För att testa om aktiviteten hos dessa neuroner var specifik för interaktioner mellan mor och spädbarn, observerade författarna hjärnorna hos musungar medan de spenderade tid med andra, obekanta möss, inklusive andra lakterande honor, icke-digivande honor och vuxna hanar. De testade också om nervcellerna svarade på kontrollobjekt - gummiänder och pälsiga, musformade kattleksaker. "Vi har precis köpt hundratals av dem på Amazon", säger Dietrich.

Somatostatin-neuronerna svarade inte på leksakerna utan aktiverades i viss utsträckning medan musungarna interagerade med andra vuxna, syskon och andra ungar i samma ålder. Men svaret var inte lika starkt som hennes mor, vilket tyder på att dessa neuroner har en avgörande roll i utvecklingen av det unika mamma-spädbarnsbandet.

"Hur dessa neuroner känner igen att det här är mamman och inte någon annan är väldigt fascinerande", säger Dulac.

Forskarna fann också att aktivering av dessa neuroner minskade stressreaktioner hos 11 dagar gamla valpar som hade separerats från sin mamma: Dessa valpar grät mindre och hade lägre nivåer av stresshormonet kortikosteron än valpar där neuronerna inte var aktiverade. Isolerade ungar med aktiverade somatostatin-neuroner lärde sig också att bilda positiva associationer med vissa lukter, liknande hur de gjorde när deras mamma var närvarande.

Skiftande kretsar

Även om studien ger bevis för att somatostatin-neuroner i ZI är inblandade i bindning och stressreducering hos babymöss, påpekar författarna att studier på vuxna djur har visat olika resultat.

Aktivering av dessa neuroner hos vuxna möss ökade de som förknippades med ångest 2och rädsla 3associerade reaktioner. "Det här är verkligen väldigt imponerande", säger Johannes Kohl, neurolog vid Francis Crick Institute i London. "Det väcker den bredare frågan om huruvida dessa verkligen är samma celler mellan nyfödda eller före avvänjning och vuxna, eller om de är samma celler och de helt enkelt radikalt förändrar sin kretsintegrering och därmed sin roll."

Författarna säger att dessa neurala kretsar kan genomgå förändringar när mössen åldras för att hjälpa dem att anpassa sig till olika tryck under hela livet. "Att följa dessa neuroner i längdriktningen under utvecklingen kan vara mycket spännande att förstå hur de sedan tar på sig sina vuxna roller", säger Kohl.