當(dāng)有人生病時，想盡可能遠(yuǎn)離他們是很自然的。根據(jù)麻省理工學(xué)院的一項研究，事實證明這對老鼠也是如此，該研究還確定了負(fù)責(zé)這種疏遠(yuǎn)行為的大腦回路。

 

麻省理工學(xué)院皮考爾學(xué)習(xí)與記憶研究所的研究人員在一項探索其他情況下強(qiáng)大的本能如何在某些情況下被推翻的研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)雄性小鼠遇到表現(xiàn)出疾病跡象的雌性小鼠時，雄性與雌性的互動很少，并且沒有做出任何反應(yīng)。嘗試像往常一樣與它們交配。研究人員還表明，這種行為是由杏仁核中的一個回路控制的，該回路檢測到生病動物的獨(dú)特氣味并觸發(fā)警告信號以使其遠(yuǎn)離。

 

麻省理工學(xué)院大腦和認(rèn)知科學(xué)副教授、皮考爾研究所成員 Gloria Choi 說：“作為一個社區(qū)，動物能夠在社交上與患病個體保持距離非常重要?！?“特別是在像老鼠這樣的物種中，交配是本能驅(qū)動的，當(dāng)風(fēng)險很高時，必須能夠擁有一種機(jī)制來關(guān)閉它?！?/p>

 

Choi 的實驗室此前曾研究過疾病如何影響小鼠的行為和神經(jīng)發(fā)育，包括孕期母體疾病后自閉癥樣行為的發(fā)展。今天發(fā)表在《自然》雜志上的這項新研究是她首次揭示疾病如何影響健康人與患病者的互動。

 

該論文的主要作者是麻省理工學(xué)院博士后 Jeong-Tae Kwon。該論文的其他作者包括萊瑟姆家庭職業(yè)發(fā)展神經(jīng)科學(xué)副教授、皮考爾研究所成員 Myriam Heiman 和 Heiman 實驗室的博士后 Hyeseung Lee。

 

保持距離

 

對于老鼠和許多其他動物，交配和打架等某些行為是天生的，這意味著當(dāng)存在某些刺激時，動物會自動參與其中。然而，有證據(jù)表明在某些情況下，這些行為可以被覆蓋，Choi 說。

 

“我們想看看當(dāng)動物遇到同一物種的生病成員時，是否有一種大腦機(jī)制會調(diào)節(jié)這些先天的、自動的社會行為，”她說。

 

先前的研究表明，小鼠可以區(qū)分健康小鼠和注射了一種叫做 LPS 的細(xì)菌成分的小鼠，這種成分在低劑量給藥時會引起輕度炎癥。這些研究表明，小鼠使用由犁鼻器官處理的氣味來識別患病個體。

 

為了探索小鼠在接觸患病動物時是否會改變它們的先天行為，研究人員將雄性小鼠與健康雌性或表現(xiàn)出 LPS 誘導(dǎo)疾病跡象的雌性小鼠放在同一個籠子里。他們發(fā)現(xiàn)雄性與生病的雌性的接觸要少得多，也沒有努力去騎乘它們。

 

然后，研究人員試圖確定這種行為背后的大腦回路。處理信息素的犁鼻器官進(jìn)入杏仁核的一部分，稱為 COApm，麻省理工學(xué)院的團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)該區(qū)域因注射了 LPS 的動物而被激活。

 

進(jìn)一步的實驗表明，COApm 中的活動對于在生病的雌性存在時抑制雄性的交配行為是必要的。當(dāng) COApm 活動關(guān)閉時，雄性會嘗試與生病的雌性交配。此外，人為刺激 COApm 抑制了雄性的交配行為，即使它們在健康的雌性周圍也是如此。

 

疾病行為

 

研究人員還表明，COApm 與杏仁核的另一部分稱為內(nèi)側(cè)杏仁核進(jìn)行通信，這種通信由一種稱為促甲狀腺激素釋放激素 (TRH) 的激素進(jìn)行，對于抑制交配行為是必要的。Choi 說，與 TRH 的聯(lián)系很有趣，因為甲狀腺功能障礙與人類的抑郁和社交退縮有關(guān)。她現(xiàn)在計劃探索內(nèi)部因素（如精神狀態(tài)）可以改變 COApm 回路中的 TRH 水平以調(diào)節(jié)社會行為的可能性。

 

“這是我們未來試圖探索的事情：甲狀腺功能障礙與控制社會行為的杏仁核回路的調(diào)節(jié)之間是否存在聯(lián)系，”她說。

 

這項研究是 Choi 實驗室研究神經(jīng)免疫相互作用在協(xié)調(diào)“疾病行為”中的作用的更大努力的一部分。例如，他們正在研究的一個領(lǐng)域是病原體是否可能試圖控制動物的行為并刺激它們更多地社交，從而使病毒或細(xì)菌進(jìn)一步傳播。

 

“病原體也可能有能力利用免疫系統(tǒng)，包括細(xì)胞因子和其他分子，以相反的方式參與相同的回路，以促進(jìn)更多的參與，”Choi 說?！斑@是一個遙遠(yuǎn)但非常有趣和令人興奮的想法。我們想在網(wǎng)絡(luò)級別檢查宿主與病原體的相互作用，以了解宿主與病原體如何不同地利用相同的神經(jīng)免疫機(jī)制來分別控制或傳播社區(qū)內(nèi)的感染。例如，我們希望通過它們在社區(qū)內(nèi)的互動來跟蹤生病的動物，同時控制它們的免疫狀態(tài)并操縱它們的神經(jīng)回路?！?/p>

 

該研究由美國國家心理健康研究所、JPB 基金會、西蒙斯社會腦博士后獎學(xué)金計劃中心和皮考爾獎學(xué)金計劃資助。

https://news.mit.edu/2021/mice-sick-distance-brain-0331