歷史回顧
《科學(xué)》雜志在線發(fā)表神經(jīng)所關(guān)于社會(huì)等級(jí)的神經(jīng)環(huán)路機(jī)制的研究成果
2011年9月29日，中科院神經(jīng)科學(xué)研究所胡海嵐研究組在《科學(xué)》雜志在線發(fā)表了題為《內(nèi)側(cè)前額葉突觸強(qiáng)度雙向調(diào)制社會(huì)等級(jí)》的研究文章。文章報(bào)道了通過(guò)基因水平的操作調(diào)節(jié)小鼠特定腦區(qū)的活性，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)小鼠行為的調(diào)控，揭開(kāi)社會(huì)等級(jí)的神經(jīng)環(huán)路機(jī)制。
社會(huì)等級(jí)是動(dòng)物世界中最顯著的社會(huì)行為之一，也是動(dòng)物社會(huì)的基本組織方式。對(duì)群體而言，穩(wěn)定的等級(jí)結(jié)構(gòu)可以減少族群內(nèi)不必要的激烈沖突和能量浪費(fèi)。對(duì)個(gè)體而言，在社會(huì)等級(jí)中的地位深刻地影響其健康和生活質(zhì)量。社會(huì)等級(jí)地位甚至被認(rèn)為是健康狀況的最佳風(fēng)向標(biāo)。然而到目前為止，人們對(duì)決定社會(huì)等級(jí)地位的神經(jīng)環(huán)路機(jī)制卻知之甚少。
在這項(xiàng)研究中，胡海嵐研究組通過(guò)改變大腦內(nèi)側(cè)前額葉(medial prefrontal cortex)的突觸傳遞首次探究了這一環(huán)路在社會(huì)等級(jí)中的重要作用。通過(guò)巧妙地利用鉆管測(cè)驗(yàn)和其它幾種行為測(cè)試，研究者首先排列出了群養(yǎng)小鼠的社會(huì)等級(jí)。有趣的是，在鉆管測(cè)驗(yàn)中迫使對(duì)方先退出的小鼠和低等級(jí)對(duì)手相比往往能得到更多的食物、標(biāo)記更大的領(lǐng)地，并且對(duì)雌性小鼠唱出更多的求偶歌曲。偶爾，高等級(jí)小鼠甚至?xí)缪荨疤觏殠煛钡慕巧?，將同籠同伴的胡須拔去。通過(guò)電生理記錄高等級(jí)和低等級(jí)鼠的腦片，博士生汪菲發(fā)現(xiàn)社會(huì)等級(jí)地位和小鼠的內(nèi)側(cè)前額葉神經(jīng)元突觸強(qiáng)度密切相關(guān)，即小鼠的社會(huì)等級(jí)越高，它的內(nèi)側(cè)前額葉神經(jīng)元的突觸（神經(jīng)元之間相互通訊連接的節(jié)點(diǎn)）強(qiáng)度就越強(qiáng)。內(nèi)側(cè)前額葉這一腦區(qū)，簡(jiǎn)稱為mPFC，被普遍認(rèn)為與社會(huì)認(rèn)知相關(guān)。進(jìn)一步， 研究人員試圖通過(guò)基因操作改變大腦內(nèi)側(cè)前額葉內(nèi)神經(jīng)元之間聯(lián)系的強(qiáng)度（即突觸強(qiáng)度）來(lái)調(diào)控動(dòng)物的等級(jí)。令人驚奇的是，當(dāng)在低等級(jí)的小鼠中增強(qiáng)內(nèi)側(cè)前額葉的突觸強(qiáng)度時(shí)，小鼠的社會(huì)等級(jí)有了提升；反之，在高等級(jí)小鼠中減弱它們內(nèi)側(cè)前額葉的突觸強(qiáng)度則會(huì)導(dǎo)致它們社會(huì)地位的下降。
這項(xiàng)工作首次為研究社會(huì)等級(jí)建立起了簡(jiǎn)單而可靠的行為學(xué)范式，將引領(lǐng)對(duì)社會(huì)等級(jí)的神經(jīng)環(huán)路機(jī)理的進(jìn)一步研究。此外,由于社會(huì)等級(jí)對(duì)許多生理，心理機(jī)能（如焦慮，成癮，抑郁，生育等) 都有重要影響，這項(xiàng)研究也將幫助人們更好地了解這些相關(guān)行為或情緒的調(diào)節(jié)機(jī)制。
該課題由博士生汪菲，朱鴻和研究助理朱軍，張琪，林展民在胡海嵐研究員指導(dǎo)下完成。
社會(huì)等級(jí)是社會(huì)性動(dòng)物的基本組織原則。在一項(xiàng)最新的研究中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)小鼠的社會(huì)也遵從這一原則。圖中描繪了在一組四只老鼠中存在的線性等級(jí)關(guān)系。圖片由汪菲、張琪、朱鴻和胡海嵐提供。
通過(guò)操縱大腦中的分子，研究人員能夠改變神經(jīng)元相互通訊的方式，甚至是動(dòng)物的行為。此圖片中，在低等級(jí)小鼠的內(nèi)側(cè)前額葉中利用病毒攜帶表達(dá)了一種叫做GluR4的蛋白，結(jié)果會(huì)使得小鼠獲得更高的社會(huì)等級(jí)（上）。相反地，表達(dá)與之功能相反的蛋白肽段GluR4ct，則會(huì)使小鼠社會(huì)等級(jí)下降（下）。圖片由汪菲、朱軍和胡海嵐提供。
從左至右為文章作者張琪，朱軍，汪菲，朱鴻，胡海嵐。
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