Auf einen Blick
- Wissenschaftler identifizierten Gehirnaktivität, die beeinflusst, wie eine Maus reagiert, wenn sie auf eine Eindringlingsmaus trifft, eine Reaktion, die einst als instinktiv angesehen wurde.
- Der Befund könnte Forschern helfen, Hirnstörungen, die durch ungesunde Angst und Aggression bei Menschen gekennzeichnet sind, besser zu verstehen.,
Zusammengesetztes Bild von Neuronen, die über drei Tage im Gehirn der Maus aktiv sind. Tag 1, rot; Tag 2, grün; Tag 3, blau. Neuronen aktiv alle drei Tage sind weiß. Es gibt 20 Beispielneuronen (von 135), die in allen drei Bildgebungstagen identifiziert werden konnten.Anderson lab, Caltech, Natur Mäuse sind territorial. Wenn sich zwei männliche Mäuse treffen, greifen sie oft an, um ihren Raum zu schützen. Wenn eine männliche Maus jedoch auf eine weibliche Maus trifft, paaren sie sich oft., Es wird angenommen, dass diese Verhaltensweisen instinktiv und somit genetisch kodiert oder „fest verdrahtet“ sind.in das Gehirn.
Viele Nervenzellen oder Neuronen arbeiten zusammen, um neuronale Schaltkreise zu bilden, die Nachrichten durch das Gehirn leiten. Mehrere Ebenen neuronaler Schaltkreise sind an der Interpretation und Reaktion auf ein Ereignis beteiligt, z. B. das Treffen mit einer neuen Maus und die Entscheidung, um welches Geschlecht es sich handelt und ob es angegriffen oder damit paart werden soll.
Studien haben gezeigt, dass die mit Aggression und Sex verbundene Region des Gehirns der ventromediale Hypothalamus ist. Ein Forschungsteam unter der Leitung von Dr. David J., Anderson von Caltech untersuchte die Aktivität neuronaler Schaltkreise im ventromedialen Hypothalamus von Mäusen, um zu untersuchen, ob bestimmte Aggressions-und Paarungsverhalten, die als instinktiv gelten, wirklich fest verdrahtet und nicht gelernt sind. Die Studie wurde teilweise vom NIH National Institute of Mental Health (NIMH) unterstützt. Oktober 2017 in Nature veröffentlicht.
Das Forscherteam genetisch veränderte Neuronen im ventromedialen Hypothalamus, so dass die Zellen bei Aktivierung leuchten würden., Ein winziges Fluoreszenzmikroskop am Kopf der Maus nahm Bilder von leuchtenden Neuronen auf. Diese bildgebende Technologie ermöglichte es den Forschern zu erkennen, welche Neuronen mit Angriffs-oder Paarungsverhalten in Verbindung gebracht wurden.
Jeden Tag wurden die männlichen Mäuse, die noch nie eine Maus aus einem anderen Wurf gesehen hatten, kurz fünf verschiedenen weiblichen Eindringlingen und fünf verschiedenen männlichen Eindringlingen vorgestellt. Am ersten Testtag neigten die männlichen Mäuse dazu, keine seltsame Maus in ihren Käfig zu montieren oder anzugreifen, und dieselben Neuronen wurden sowohl von männlichen als auch von weiblichen Eindringlingen aktiviert., An den Tagen 2 und 3 beobachtete das Forscherteam separate geschlechtsspezifische neuronale Schaltkreise als Reaktion auf männliche und weibliche Eindringlinge. Zu diesem Zeitpunkt griffen die zuvor isolierten männlichen Mäuse eher Eindringlinge und Mate-Weibchen an. Dieser Befund legt nahe, dass, obwohl Kampf-und Paarungsverhalten instinktiv sind, sie erfordern, dass das Gehirn der Maus lernen, zwischen Männern und Frauen zu unterscheiden. So können sogar instinktive Verhaltensweisen eine gelernte Komponente enthalten.
Das Team untersuchte auch den Effekt, dass isolierte männliche Mäuse 30 Minuten lang mit einer weiblichen Maus Kontakte knüpfen konnten., Diese Erfahrung war ausreichend für diese männlichen Mäuse, um entweder zu kämpfen oder sich zu paaren, wenn sie mit einem männlichen oder weiblichen Eindringling präsentiert wurden, beziehungsweise, und geschlechtsspezifische neuronale Schaltkreise zu entwickeln. Dieser Befund legt nahe, dass die Sozialisation mit einer Frau allein ausreicht, um das Angriffsverhalten mit einer männlichen Eindringlingsmaus auszulösen.
„Wir untersuchen das Problem Natur versus Ernährung: Wie viel von der Verkabelung des Gehirns und dem Verhalten des Tieres durch Genetik versus Erfahrung bestimmt wird“, erklärt Anderson., „Diese Ergebnisse zeigen, dass selbst die Schaltung für vermeintlich angeborene Verhaltensweisen nicht so fest verdrahtet ist wie bisher angenommen. Dieser Befund wirft eine ganz neue Reihe von Fragen darüber auf, wie genau soziale Interaktionen mit weiblichen Mäusen eine Veränderung der Gehirnaktivitätsmuster bewirken und Aggressivität fördern können.“
Wenn Sie verstehen, wie ein gesundes Nervensystem funktioniert, um bestimmte Verhaltensweisen hervorzurufen, können Sie Probleme beleuchten, die zu Störungen des Gehirns führen können. Diese Forschung könnte zu neuen Wegen führen, um diese Zustände zu verhindern und zu behandeln.
—von Geri Piazza