Cell | 吃瓜的不嫌事大！骆利群院士等多团队合作发现自我/他人攻击行为潜在机理

2023-08-13 00:08

社会交往需要对他人行为的认识和理解。镜像神经元，代表自我和他人行为的细胞，被认为是认知基质的组成部分，使这种意识和理解成为可能。灵长类动物大脑皮层的镜像神经元代表熟练的运动任务，但目前尚不清楚它们是否对它们所体现的行为至关重要，是否能实现社会行为，或是否存在于非皮层区域。

2023年2月15日，斯坦福大学Nirao M. Shah团队及骆利群等团队合作在Cell在线发表题为“Hypothalamic neurons that mirror aggression”的研究论文，该研究证明了小鼠下丘脑中个体VMHvl^PR神经元的活动代表了自我和他人的攻击行为。

该研究使用了一种基因编码的镜像陷阱策略来功能性地询问这些攻击镜像神经元。该研究发现它们的活动对攻击行为至关重要，这些细胞的强制激活会引发老鼠的攻击性表现，甚至是对自己的“镜像”攻击。总之，该研究在一个深度保守的脊椎动物大脑区域发现了一个非皮层镜像神经元系统，它在功能上代表了生存所必需的社会行为。

观察者可以从其他人的行为中获得有意义的信息，即使这些行为不是针对他们的。这样的信息可以提供生存优势，因此，不同的神经元参与感知他人的行为。镜像神经元由这些神经元的一个子集组成，它们在行为的制定和观察过程中都是活跃的。这些细胞是在成年灵长类动物的新皮层区域发现的，它们在那里进行运动技能，如伸手去拿物体。当猴子观察一种被调节的行为时，镜像神经元的活动与执行同一行为时，镜像神经元的活动之间有密切的对应关系。

鉴于它们代表了自我和他人的行为，镜像神经元被认为是能够成功进行社会互动的认知基质的重要组成部分。然而，镜像神经元在行为表现中的功能相关性尚不清楚。这些细胞嵌入在复杂的皮层区域，从而使有针对性的功能询问成为一个具有挑战性的命题，特别是在灵长类动物中。此外，哺乳动物镜像神经元系统是否存在于进化中古老的、非皮层的大脑中心，还是在社会行为中被使用，这是一个悬而未决的问题。

腹侧下丘脑(VMH)，或Cajal核，自20世纪初被发现以来一直被研究。实验激活位于不同物种的下丘脑尾部的“攻击中心”，即使在没有性腺性激素的情况下，也会引发对同种、其他物种和无生命物体的攻击。对小鼠的研究发现，VMH的腹外侧区是攻击中心。VMHvl^PR神经元也共同表达雌激素受体α (ERα或Esr1)，对其进行靶向消融或急性化学发生抑制可减少雄性领土侵犯。相反，强制激活雄性VMHvl^PR，而不是相邻的神经元，会引发攻击性。最近的研究表明，VMHvl^PR神经元以一种对社会环境敏感的方式唤起攻击，这表明“攻击中心”这个绰号过于简单，忽略了这个神经元群体的重要属性。

文章模式图（图源自Cell ）

考虑到VMHvl^PR神经元对社会环境的敏感性，研究人员想知道它们是否能感知其他小鼠之间的攻击性。该研究发现，当老鼠打架时，以及当它观察到其他个体之间的攻击时，这些细胞是活跃的。该研究采用了一种基于TRAP2的活动标记方法来获得这些攻击镜像神经元(mirror-TRAP)的遗传访问，并询问它们与攻击的功能相关性。该研究发现镜像捕获的VMHvl^PR神经元对于攻击行为是必要和充分的。

总之，该研究结果表明，VMHvl^PR神经元不仅仅构成了一个攻击中心，它体现了一种攻击性感知，不仅可以在适当的环境中触发战斗，而且还可以监控第三方的攻击性互动。更广泛地说，该研究在一个深度保守的脊椎动物大脑区域发现了一个非皮层镜像神经元系统，它在功能上代表了生存所必需的社会行为。

参考消息：https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(23)00052-1

来源：iNature

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