เซลล์ประสาทชนิดเดียวกันมีส่วนรับผิดชอบในการทำความรู้จักเพศและการทะเลาะวิวาท•อเล็กซานเดอร์มาร์คอฟ•ข่าววิทยาศาสตร์เกี่ยวกับ "องค์ประกอบ" •ชีววิทยาวิทยาจริยศาสตร์พันธุศาสตร์

เซลล์ประสาทชนิดเดียวกันมีหน้าที่ในการนัดหมายเพศและการต่อสู้

มะเดื่อ 1 การกระตุ้นแสงที่อ่อนแอของเซลล์ประสาท Esr1+ provokes ชายดัดแปลงพันธุกรรม (สีดำกับคู่มือแสงในหัว) เพื่อพยายามที่จะแต่งงานกับชายอื่น เฟรมจากภาพยนตร์ที่แนบมากับบทความที่อยู่ระหว่างการสนทนา ธรรมชาติ. ดูเต็ม

วิธีการทางพันธุวิศวกรรมสมัยใหม่และการมองภาพได้เปิดเผยกลุ่มของเซลล์ประสาทใน hypothalamus ของหนูที่เกี่ยวกับกิจกรรมที่ทั้งการตอบสนองอย่างสงบและก้าวร้าวของสัตว์กับญาติของพวกเขาขึ้นอยู่กับ แรงกระตุ้นที่อ่อนแอของเซลล์ประสาท Esr1+ กระตุ้นการสำรวจพฤติกรรม (คุ้นเคยดม) และความพยายามที่จะแต่งงานในขณะที่แรงกระตุ้นที่ดีขึ้นของเซลล์ประสาทเดียวกัน provokes การรุกราน ดังนั้นกลุ่มของเซลล์ประสาทจะเปิดตัวโปรแกรมพฤติกรรมทางสังคมที่แตกต่างกัน

เป็นที่ทราบกันดีว่าการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าบางส่วนของ hypothalamus กระตุ้นการรุกราน นี้ได้รับการแสดงในการทดลองจำนวนมากเกี่ยวกับแมวและหนู เมื่อเร็ว ๆ นี้ศูนย์กลางของการรุกรานในสมองของเมาส์ตั้งอยู่อย่างถูกต้องมากขึ้น: มันกลายเป็นส่วนของ ventromivalial hypothalamus (ventromedial hypothalamus, ventolateral section; VMHvl); ดู: Lin et al., 2011 การระบุการทำงานของการรุกรานของเมาส์ใน hypothalamus เมาส์

การศึกษาใหม่โดยนักประสาทวิทยาชาวอเมริกันผลของการตีพิมพ์ในฉบับล่าสุดของวารสาร ธรรมชาติเปิดเผยข้อเท็จจริงที่ไม่คาดคิดใหม่เกี่ยวกับบทบาทของ VMHvl ในการควบคุมพฤติกรรมทางสังคม

ผู้เขียนมุ่งเน้นไปที่หนึ่งในกลุ่มของเซลล์ประสาท VMHlv คือเซลล์ประสาทที่เอสโตรเจนรับตัวยีน Esr1 มีการใช้งานอยู่ เซลล์ประสาทเหล่านี้ทำขึ้นประมาณ 40% ของเซลล์ประสาท VMHlv ทั้งหมด ดังที่แสดงโดยการทดลองเบื้องต้นเป็นเซลล์ประสาทเหล่านี้ (สัญลักษณ์ของพวกเขา – Esr1+) ตื่นเต้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในหนูที่มีพฤติกรรมก้าวร้าว

เพื่อทำความเข้าใจการทำงานของเซลล์ประสาท Esr1+นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างหนูที่ได้รับการดัดแปลงทางพันธุกรรมซึ่ง Cre recombinase จะแสดงควบคู่ไปกับตัวรับฮอร์โมนเอสโตรเจน (ดู Cre recombinase) หนูเหล่านี้ถูกฝังอยู่ในหัวด้วยคู่มือแสงและไวรัสเทียมถูกนำเข้าสู่ hypothalamus ซึ่งจีโนมมียีนที่ไม่ได้ใช้งาน chr2 (ดู Channelrhodopsin) ยีนนี้ทำให้เซลล์ประสาทรู้สึกตื่นเต้นด้วยแสง แต่หลังจากที่ Cre recombinase แปลเป็นสถานะที่ใช้งานอยู่ (ดู Cre-Lox Recombination) ดังนั้นเราจึงได้รับหนูที่เซลล์ประสาท Esr1 ตื่นเต้นแบบไดนามิกโดยการกระทำของแสง+.

เมาส์ที่เตรียมด้วยวิธีนี้ถูกขังไว้และปล่อยให้เมาส์ตัวอื่นอยู่ในนั้นและเฝ้าดูการกระตุ้นด้วยแสงของเซลล์ประสาท Esr1+ จะมีผลต่อพฤติกรรมของสัตว์ทดลองเมื่อสื่อสารกับคนแปลกหน้า มันเปิดออกที่ในเพศชายการเปิดใช้งานของ Esr1+ นำไปสู่การโจมตีโดยคนแปลกหน้า (ไม่ว่าจะเป็นเพศชายหรือเพศหญิง) ในขณะที่ผู้หญิงเพิ่งเริ่มพบกับแขกผู้มาเยี่ยมเขาอย่างเฉียบขาด เนื่องจากผู้เขียนส่วนใหญ่สนใจในการรุกรานจึงได้มีการทดลองเพิ่มเติมเกี่ยวกับเพศชาย

เพื่อเริ่มต้นด้วยการตรวจสอบว่าเซลล์ประสาท VMHvl อื่น ๆ ที่ไม่ได้แสดงถึงตัวรับฮอร์โมนเอสโตรเจนมีผลต่อพฤติกรรมก้าวร้าว (Esr1) เมื่อต้องการทำเช่นนี้ไวรัสอีกตัวหนึ่งถูกฉีดเข้าสู่ hypothalamus ของ ventromedial ของชายที่ดัดแปลงพันธุกรรมซึ่งในยีน chr2 เป็นครั้งแรกในสถานะที่ใช้งานและ Cre recombinase ถูกปิดใช้งาน ดังนั้นผู้ชายจึงหันมาซึ่ง Esr1 เซลล์ประสาทได้รับความตื่นเต้นด้วยแสง (ที่ไม่มี recombinase Cre) และเซลล์ประสาท Esr1+ ไม่ตอบสนองต่อแสง การทดลองกับเพศชายเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าการกระตุ้น Esr1 ไม่ก่อให้เกิดการรุกราน ในเวลาเดียวกันในเพศชายของ "ชนิดป่า" (ที่ไม่ได้มียีน Cre recombinase) หลังจากการแนะนำของไวรัสความครอบคลุมของ hypothalamus ก่อให้เกิดการรุกราน

ดังนั้นเพื่อที่จะบังคับให้ชายคนนั้นโจมตีคนแปลกหน้าอย่างทันทีทันใดมันเป็นสิ่งที่จำเป็นและเพียงพอที่จะกระตุ้นเซลล์ประสาทของ Esr1+ (แต่ไม่ใช่ Esr1).

วิธีการ Optogenetic ช่วยให้ไม่เพียง แต่กระตุ้นเซลล์ประสาทที่เลือกเท่านั้น แต่ยังช่วยยับยั้งการทำงานของเซลล์ด้วยความช่วยเหลือของแสง เมื่อต้องการทำเช่นนี้แทน rhodopsin ช่อง (chr2) ใช้ไวรัสกับยีน halorhodopsin ที่แทรก (ดู Halorhodopsin) – โปรตีนที่ภายใต้การดำเนินการของแสง, ปั๊ม Cl ไอออนเข้า cytoplasm ของเซลล์ประสาท, ดังนั้น depriving neuron ของความสามารถในการตื่นเต้น (เพื่อสร้างศักยภาพการดำเนินการ) การใช้เทคนิคนี้ผู้เขียนแสดงให้เห็นว่าการยับยั้งการทำงานของเซลล์ประสาท Esr1+ ทันทีที่ได้รับความเกลียดชังของผู้ชาย ถ้าคุณทำงานช้าลง Esr1+ ขณะที่โจมตีเมาส์ตัวอื่นการโจมตีจะหยุดลงทันที ถ้าคุณให้แสงสว่างแก่เซลล์ประสาทล่วงหน้าการโจมตีจะไม่เกิดขึ้นเลย: ชายจะไม่โจมตีคนแปลกหน้าแม้ในสถานการณ์ที่ผู้ชายปกติจะทำร้าย ผู้ชายที่มี "ศูนย์กลางการรุกราน" ที่ถูกปิดใช้งาน "เงียบ" โดยไม่มีการสู้รบต่อหน้าคนต่างด้าวผู้บุกรุกดินแดนตามกฎหมายของเขา

ในระหว่างการทดลองนักวิจัยสังเกตเห็นว่าการกระตุ้นของเซลล์ประสาท Esr1+ บางครั้งก็นำไปสู่การไม่รุกราน แต่จะมี "ความคุ้นเคย" ที่มีพลังมากขึ้นเท่านั้น: ชายที่ทดลองจะเริ่มงัดคนแปลกหน้าอย่างหนักหรือพยายามปีนเขาราวกับว่ากำลังผสมพันธุ์แม้ว่ามนุษย์ต่างดาวจะเป็นเพศชายก็ตาม

เพื่อจัดการกับผลกระทบที่แปลกประหลาดเหล่านี้การทดลองได้ดำเนินการซึ่งผู้เขียนใช้ในตอนแรกปริมาณที่แตกต่างกันของไวรัสที่มียีน chr2ประการที่สองการกระตุ้นแสงของจุดแข็งที่แตกต่างกัน ดังนั้นนักวิจัยจึงควบคุมความรุนแรงของการกระตุ้นของเซลล์ประสาท Esr1+.

การทดลองแสดงให้เห็นว่าพฤติกรรมก้าวร้าวของเพศชายจะเกิดขึ้นโดยการกระตุ้นอย่างแรง Esr1+. การกระตุ้นที่อ่อนแอของเซลล์ประสาทเหล่านี้ไม่ส่งผลกระทบต่อการสื่อสารของเพศชายกับเพศหญิงและไม่ก่อให้เกิดการรุกรานต่อเพศชายอื่น ๆ อย่างไรก็ตามการตอบสนองต่อคนแปลกหน้าที่เป็นชายเปลี่ยนแปลงไปอย่างรุนแรงความแข็งแรงของการดมกลิ่นกำลังเพิ่มขึ้นและความพยายามที่จะปีนคนแปลกหน้าขึ้น (รูปที่ 1) ในกรณีนี้เป็นเรื่องปกติซึ่งก็คือไม่มีการกระตุ้นประสาทของ Esr1+ผู้ชายไม่เคยพยายามปีนขึ้นไปชายอีกคนหนึ่ง

เมื่อมันเปิดออกคุณยังสามารถควบคุมพฤติกรรมของชายในกระบวนการของการสื่อสารกับคนนอกเปลี่ยนอำนาจของการกระตุ้นแสงของเซลล์ประสาท Esr1+. ยกตัวอย่างเช่นคุณสามารถเปิดไฟได้มากขึ้นเล็กน้อยและจากนั้นชายที่ทดลองจะเริ่มงุ่มง่ามคนแปลกหน้าและพยายามปีนขึ้นไปบนหลังของเขาและจากนั้นคุณจะสามารถเพิ่มแสงสว่างและความก้าวหน้าอันอ่อนโยนจะกลายเป็นการโจมตีที่ก้าวร้าวได้ทันที (รูปที่ 2)

มะเดื่อ 2 ขึ้นอยู่กับความเข้มของการกระตุ้นของเซลล์ประสาท Esr1+ เพศชายทั้งสองพยายามที่จะปีนขึ้นไปชายอีกคนหนึ่ง (ติดตั้งคอลัมน์สีเขียว บนแผนภาพ) หรือการโจมตี (การโจมตีแถบสีแดง) หรือแสดงปฏิกิริยาผสม (ผสมแถบสีเหลือง). ไปตามแกนนอน บนแผนภาพ – พลังของการกระตุ้นแสงของเซลล์ประสาท Esr1+, แนวตั้ง – ความถี่ของพฤติกรรมที่แตกต่างกัน ตัวเลข ที่ฐานของแถบแสดงจำนวนของเพศชายที่ทดลอง ภาพจากบทความในการสนทนา ธรรมชาติ

การทดลองเพิ่มเติมยืนยันว่าเซลล์ประสาท Esr1 เดียวกัน+ เปิดตัวพฤติกรรมทางสังคมประเภทต่างๆในหนูตัวผู้ การกระตุ้นความตื่นเต้นของเซลล์ประสาทเหล่านี้ (หรือกระตุ้นให้เกิดจำนวนน้อย ๆ ) กระตุ้นให้ผู้คนแปลกหน้าและพยายามปีนขึ้นไปบนนั้นเช่นเดียวกับการผสมพันธุ์ กระตุ้นที่ดีขึ้นของเซลล์ประสาทเดียวกัน (หรือมากกว่าของพวกเขา) เรียกโปรแกรมของพฤติกรรมก้าวร้าว เห็นได้ชัดว่าในบรรดาเซลล์ประสาทของ VMHvl ตรงกันข้ามกับข้อสันนิษฐานที่กล่าวมาก่อนหน้านี้ไม่มีเซลล์ประสาทที่เชี่ยวชาญเฉพาะในเรื่องความสงบสุขหรือเฉพาะในการปฏิสัมพันธ์กับคนนอกเท่านั้น กลุ่มของเซลล์ประสาทเดียวกันขึ้นอยู่กับความแรงของการกระตุ้นให้ทั้งสองพฤติกรรม

ปรากฎว่ามีเพียงหนึ่งขั้นตอนจากความรักที่จะต่อสู้ – อย่างน้อยในระดับ neurobiological

ความจริงที่ว่าประชากรที่ศึกษาของเซลล์ประสาทเป็นการแสดงออกถึงฮอร์โมนเอสโตรเจน (ดังนั้นจึงมีความสำคัญกับฮอร์โมนเพศเหล่านี้) จึงไม่น่าจะเป็นไปได้ เป็นที่ทราบกันดีว่าพฤติกรรมทางสังคมและทางเพศของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมยังขึ้นอยู่กับระดับฮอร์โมนเพศเตียรอยด์ ฮอร์โมนเอสโตรเจนมีผลต่อการทำงานของเซลล์ประสาทของ Esr1 อย่างไร+ VMHvl และวิธีการนี้มีผลต่อพฤติกรรมจะแสดงการวิจัยต่อไป

ที่มา: Hyosang Lee, Dong-Wook Kim, Ryan Remedios, Todd E. Anthony, Angela Chang, Linda Madisen, Hongkui Zeng และ David J. Anderson การควบคุมการติดตั้งและการโจมตีโดย Esr1 + เซลล์ประสาทที่ขยายได้ใน hypothalamus ventromedial // ธรรมชาติ. 2014. V. 509. หน้า 627-632

Alexander Markov


Like this post? Please share to your friends:
ใส่ความเห็น

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: