研究人员发现了小老鼠大脑中的神经元,这些神经元使它们能够在生命的最初几天与母亲形成独特而牢固的联系。
刺激与母亲分离的幼鼠的这些神经元能够模仿母亲存在的镇静作用,并减少与压力相关的行为。
今天的那些科学发表结果 1提供有关哺乳动物母婴关系形成的新线索,并可以帮助研究人员更好地了解大脑发育如何影响行为。
“我们对婴儿的大脑如何理解他们的社交世界知之甚少,”该研究的合著者、耶鲁大学神经生物学家马塞洛·迪特里希说。 “十年前,当我建立实验室并想研究这类事情时,人们说这是虚幻的。它会失败。这太难了。”现在我们证明这是可能的:你可以进行严格的科学研究,并尝试了解这些对发展和健康可能非常重要的机制。”
“我认为这些神经元是‘我对妈妈感觉良好’神经元,”哈佛大学神经学家凯瑟琳·杜拉克 (Catharine Dulac) 说。 “他们发现的特征为思考人提供了一个框架。”
大脑中的结合
Dietrich 和他的团队检查了 16 至 18 天大的哺乳期小鼠幼崽。当动物与母亲互动时,他们使用实时成像技术记录未定带(ZI)(丘脑下方的一层薄薄的灰质)的活动。
ZI 处理视觉、听觉和感官信息。在早期发育过程中,它与不同的大脑区域形成连接,其中一些区域在断奶后被撤回。研究人员发现,幼鼠 ZI 中的神经元在与母亲互动时会活跃起来,这些神经元会产生一种名为生长抑素的激素。生长抑素参与体内许多其他激素和过程的调节。
为了测试这些神经元的活动是否特定于母婴互动,作者观察了幼鼠与其他不熟悉的小鼠(包括其他哺乳期雌性、非哺乳期雌性和成年雄性)相处时的大脑。他们还测试了神经元是否对控制对象(橡皮鸭和毛茸茸的老鼠形状的猫玩具)做出反应。 “我们刚刚在亚马逊上购买了数百个,”迪特里希说。
生长抑素神经元对玩具没有反应,但当小鼠幼崽与其他成年小鼠、兄弟姐妹和其他同龄幼崽互动时,生长抑素神经元会在一定程度上被激活。但反应并不像她母亲那样强烈,这表明这些神经元在独特的母婴关系的发展中发挥着至关重要的作用。
“这些神经元如何识别这是母亲而不是其他人,这非常令人着迷,”杜拉克说。
研究人员还发现,激活这些神经元可以减少与母亲分离的 11 天大小狗的压力反应:与未激活神经元的小狗相比,这些小狗哭得更少,应激激素皮质酮水平也更低。生长抑素神经元被激活的孤立幼崽也学会了与某些气味形成积极的联系,类似于它们在母亲在场时的表现。
变速电路
尽管该研究提供了证据表明 ZI 中的生长抑素神经元参与了幼鼠的亲密关系和压力减轻,但作者指出,对成年动物的研究显示了不同的结果。
激活成年小鼠的这些神经元会增加与焦虑相关的神经元 2和恐惧 3相关反应。 “这确实令人印象深刻,”伦敦弗朗西斯·克里克研究所的神经学家约翰内斯·科尔说。 “这提出了一个更广泛的问题:新生儿、断奶前和成人之间的这些细胞是否真的相同,或者它们是否是相同的细胞,只是从根本上改变了它们的电路整合,从而改变了它们的作用。”
作者表示,随着小鼠年龄的增长,这些神经回路可能会发生变化,以帮助它们在一生中适应不同的压力。 “在整个发育过程中纵向跟踪这些神经元可能会非常令人兴奋,以了解它们如何承担成年角色,”科尔说。
