催产素在发展中鱼的大脑决定以后的社会行为

每当我们决定举行宴会,请亲家吃饭或进行巡航,我们是由社会行为的最基本的组成部分:和其他人类的欲望。考虑到驱动器组成团体成员自己的物种在进化过程中一直是守恒的,很明显,社会行为是由基因,至少在某种程度上。但是我们的父母和老师帮助我们磨练我们的社交礼仪,所以想搞清先天与后天对这种行为的影响是困难的,如果不是不可能的。通过研究斑马鱼,魏茨曼科学研究所的研究人员,在葡萄牙与科学家合作,设法解决谜题的一部分社会行为是如何根植到发展的大脑。

斑马鱼研究行为的天生的基础是完美的,因为他们从父母得到零培养。“一些鱼类照顾他们年轻,但不是斑马鱼,”吉尔教授解释说Levkowitz魏茨曼的分子细胞生物学和分子神经科学部门,研究小组负责人和教授一起Instituto Gulbenkian de Ciencia鲁伊·f·奥利维拉在葡萄牙。“雌性斑马鱼产生几百个鸡蛋,受精的精子释放到水的男性。她为她的后代提供一个“便当”——蛋白质囊,或蛋黄,使鸡蛋的一部分,但除此之外,她给她的孩子的信息是:管理自己。”

在大约四个星期的年纪,厘米长幼鱼,只是从幼虫阶段,开始交往。虽然不像学校翻车鱼的精确同步的“海底总动员”,他们表现出强烈的倾向于游泳在一起作为一个整体,称为浅滩。就像人类,他们有动力去寻求公司;在他们的情况下,集团在寻找食物,为他们提供了优势克服水流,躲避捕食者和寻找伴侣。斑马鱼的群体性行为需要复杂的视觉处理和社会线索,非常类似于发生在人类社交的大脑。特别是,斑马鱼必须能够识别其他鱼属于他们自己的,“友好”——不同或相反,更糟的是,捕食性物种。

学习如何社会行为斑马鱼的发展,研究人员决定专注于激素催产素最重要的化学物质之一,增强社会交往,包括焊接。博士后安娜丽塔Nunes博士和博士生迈克尔Gliksberg创建了一个系统探索催产素的影响在发展中斑马鱼幼体的大脑。他们生产转基因oxytocin-making的幼虫神经元存在一个致命的细菌基因编码对抗生素的敏感性。研究人员就可以消除这些神经元的大脑幼虫在其发展的不同阶段,通过添加抗生素,他们后来观察到斑马鱼的行为,因为他们成为成年人。

科学家们发现幼虫的大脑缺乏催产素是针对早期,前两周的人生变得成成年鱼受损的社会交往能力,即在鱼群游泳。尽管他们的大脑再生催产素神经元在以后的生活中,这种能力没有恢复。这意味着社会行为能力的成年人,他们的大脑必须以某种方式由催产素在大脑发育的一个关键的时间窗口的社会特征。

研究人员进一步发现催产素的机制启动日益增长的大脑社交。他们表明oxytocin-producing神经元是另一种类型的神经元的诞生的关键,一个释放神经递质多巴胺,这是众所周知的,调节奖励和激励的感觉。斑马鱼的大脑并没有暴露在催产素在生命的前两周不减少数量的神经元,以及减少这些神经元的连接数,在两个不同的大脑区域。

这些领域之一是负责处理视觉刺激,明显的认识到游泳的潜在伴侣的必要条件。一个类似区域的大脑中哺乳动物,包括人类,参与处理视觉线索在社交场合。它控制扫描眼球运动,例如,不同元素的脸在一个特定的顺序解读面部表情。这种模式在自闭症患者经常缺席的,表明他们的大脑对类似的视觉线索的反应是不同的。其他dopamine-deficient大脑区域斑马鱼是类似于一个主要的哺乳动物大脑奖励中心,这是参与社会交往的正强化。

缺乏关键发育早期的催产素也扰乱神经连接的一个系统称为社会决策的大脑区域网络组一起工作来处理社会信息。在鱼的大脑发达没有催产素,这些中心之间的同步的神经活动模式完全不同于普通的鱼。

“我们的研究表明,催产素不仅仅是一种激素,创造了社会关系和empathy-it在构建大脑系统中发挥作用以后使用,包括那些参与感官处理、认知、学习和传达一个奖励的感觉,“Gliksberg说。

Nunes总结说:“催产素组织开发大脑的方式应对社会环境是至关重要的。”

揭示的机制研究中基因的研究提供一种新的依据项目管理在人类社会行为,特别是oxytocin-mediated发展的变化大脑早期的关键时期,社会能力正在建立。了解这些机制可能提前寻找神经发育的分子基础精神疾病,被认为是部分由基因引起的,包括自闭症谱系障碍。