動物會主動尋求社會交往嗎？科學家揭示動物社交欲望的神經機制

2020-10-26 中國科訊

10月22日，中國科學院生物物理研究所朱巖課題組在Nature Communications上發表題為Social attraction in Drosophila is regulated by the mushroom body and serotonergic system的研究論文，研究以果蠅為模型，建立新的社交親和行為範式，以此量化動物主動尋求社會交往的內在驅動力，並揭示動物社交欲望的神經機制。

動物主動接近並探索同類的自然行為，即社會親和行為（social approach behavior）。該行為提供近距離社會交往的必要條件，並表徵動物摒棄孤獨去社會交往的意願。社會親和行為是動物各種行為的主要內在動力之一，這種社會動機賦予種群中的個體超過孤獨個體的生存能力。抑鬱症、孤獨症、焦慮症等精神疾病的患者常伴隨有社會親和行為的缺失或異常。因此，探究社會親和行為的神經機制將有助於進一步了解和治療這類精神疾病。

然而，受限於動物的可操作性、可觀察性與神經系統複雜性等因素的限制，目前仍缺乏合適的動物模型以及行為範式用於研究社會性的神經本源。那麼，是否可以以果蠅為模式生物來探究社交欲望的神經機制？

研究調控社會親和行為的神經環路


近年來，朱巖課題組圍繞果蠅社會行為的神經機制和分子機制開展系列研究。研究人員開發以果蠅為模式動物的高通量社會親和行為範式。通過大數據量分析，研究首次證實果蠅具有穩定且強烈的社會親和行為。研究發現僅在同時消除果蠅的視覺和嗅覺功能時可顯著降低社會親和行為。利用神經元沉默及光遺傳學激活手段，發現果蠅中央腦區蘑菇體γ神經元（KCγ）在社交動機的產生中具有重要作用，激活KCγ神經元可以提高果蠅的社會親和行為，反之，抑制KCγ神經元則會抑制果蠅的社會親和行為。為探究介導社會動機的神經環路，研究通過t-GRASP和trans-Tango等實驗手段發現嗅覺信息是通過蘑菇體的α/β神經元（KCα/β）傳輸到KCγ神經元，而視覺信息則是通過第五層扇形體神經元（F5）傳輸到KCγ神經元。該研究揭示調控果蠅社交欲望的重要神經環路，為深入解析動物社交欲望的神經機制和理解人類社交相關情感障礙提供關鍵的突破口。

生物物理所研究員朱巖為論文通訊作者，副研究員孫元捷和博士邱蓉為論文共同第一作者。論文其他共同作者包括博士李霄楠、程亞鑫、高山，博士研究生孔凡晨和研究員劉力。研究工作獲得國家自然科學基金委員會、中科院、生物物理所腦與認知科學國家重點實驗室的支持。


本文來源：中科院生物物理研究所

相關焦點

  • 研究揭示動物社交欲望的神經機制
    10月22日，中國科學院生物物理研究所朱巖課題組在Nature Communications上發表題為Social attraction in Drosophila is regulated by the mushroom body and serotonergic system的研究論文，研究以果蠅為模型，建立新的社交親和行為範式，以此量化動物主動尋求社會交往的內在驅動力
  • ...動物社交欲望、精神分裂症患者、新低溫催化法、洩殖腔化石、痤瘡
    ——《科技日報》2中科院生物物理所揭示動物社交欲望的神經機制>▲圖片來源：網易原創10月22日，中國科學院生物物理研究所朱巖課題組發表研究論文，研究以果蠅為模型，建立新的社交親和行為範式，以此量化動物主動尋求社會交往的內在驅動力
  • 今日科技話題：微波測量靈敏度、動物社交欲望、精神分裂症患者、新低溫催化法、洩殖腔化石、痤瘡
    ——《科技日報》2中科院生物物理所揭示動物社交欲望的神經機制，以此量化動物主動尋求社會交往的內在驅動力，並揭示動物社交欲望的神經機制。動物主動接近並探索同類的自然行為，即社會親和行為該行為提供近距離社會交往的必要條件，並表徵動物摒棄孤獨去社會交往的意願。近年來，朱巖課題組圍繞果蠅社會行為的神經機制和分子機制開展系列研究。研究人員開發以果蠅為模式動物的高通量社會親和行為範式。通過大數據量分析，研究首次證實果蠅具有穩定且強烈的社會親和行為。
  • 腦科學日報：動物的社交欲望從哪兒來？男性的不忠或能從聲音識別
    閱讀連結：2，朱巖課題組揭示動物社交欲望的神經機制來源：朱巖課題組>10月22日，朱巖課題組在《Nature Communications》雜誌上發表題為Social attraction inDrosophila is regulated by the mushroom body and serotonergic system的文章，以果蠅為模型，建立了一個新的社交親和行為範式，以此量化動物主動尋求社會交往的內在驅動力
  • 上海生科院揭示動物防禦行為的神經機制
    上海生科院揭示動物防禦行為的神經機制 2016-07-25 上海生命科學研究院 【字體：該研究報導了中腦導水管周圍灰質腦區periaqueductal gray (PAG)參與動物防禦行為的神經機制。　　防禦行為，比如逃跑、僵直、危險探測等，對動物的生存非常重要。當遭遇危險時，動物會根據所處的情境做出適當的防禦反應從而提高自己存活的機會。
  • 社交隔離能引起大腦的神經渴求反應，如同飢餓時一樣
    [1]隨著新冠疫情對人類社交的巨大衝擊，了解社交需求和社交動機背後的神經機制，是非常重要的。以往研究表明，成年小鼠在經歷了短暫的社交隔離後，會形成負面的「類孤獨」大腦狀態，而促進小鼠尋找社交互動。為了更好理解社交隔離對社交渴求誘導機制，研究人員讓所有參與者完成了另一項任務：10小時禁食。
  • 網絡化時代社交文化的社會倫理
    社交網絡中的個體化道德網際網路是實現個人主體性以及高度自我中心的個人之崛起的主要推動者，特別是社交網絡發展與社會流動性增加相結合，使得人們越來越重視社交的工具性價值，忽視了人與人之間交往的長期關係的建立，實用主義文化興起，呈現道德的個體化特徵。
  • 造成社交恐懼的大腦神經通路找到了，自閉症患者有救了
    對於自閉症患者而言，不熟悉的社交活動會產生恐懼、焦慮等負面情緒。eurekalert.org 網站7月14日報導，研究人員在《細胞報告》雜誌發文揭示了「愛社交」和「社交迴避」的兩個關鍵神經通路。研究自閉症的神經科學家們一直在尋找造成社交恐懼的大腦神經通路，以提高診斷的準確性，進而制訂出有效的幹預治療方案。大腦繪圖工作涉及多個腦區，如大腦的情感中心和負責協調思想和行動的區域。
  • 認識自我解讀他人,社會連接因此建立
    「他（她）傷透了我的心」，這指的是戀愛中的一方遭遇到背叛、排斥等傷害，這種感受歸於社會排斥、社會傷害。20世紀50年代以來，多位心理學家通過研究發現，哺乳類動物的嬰兒與其主要照看者分開時，前者會陷入沉重的悲痛之中，這些孩子得不到一般孩子都能體驗到的溫暖、愛和感情，因而觸發了「依戀系統」中「警報器」，發出求救信號，警告照看者回來照看嬰兒。
  • 腦科學日報：複雜的大腦；「社會撫摸」背後的神經生物學機制
    2，Nat Neurosci | 唐焰等揭示「社會撫摸」背後的神經生物學機制來源：BioArt7月27日，德國海德堡大學Valery Grinevich和斯特拉斯堡大學Alexandre Charlet合作在Nature Neuroscience雜誌上發表文章Social touch promotes interfemale communication via activation of parvocellular oxytocin neurons，首次揭示了催產素系統與社交撫摸之間的正反饋機制
  • 陳根：從神經機制看攝食行為，科學揭示吃貨的秘密
    文/陳根飲食已經成了現代社會的哲學命題，在每日三問「吃什麼」的背後，則是一個龐大的生理機制。顯然，進食並不是一件簡單的事情。但到目前為止，學界對攝食行為的控制，以及對這些行為狀態之間共享的神經過程仍知之甚少。近日，來自霍華德休斯頓醫學研究所（HHMI）Janelia Research Campus的科學家們則通過小鼠實驗，在腦中發現一群特殊的神經元，能夠在進食時依據食物的喜好程度發送持續進食的神經信號。
  • 研究揭示自我和他人位置編碼的神經機制
    研究揭示自我和他人位置編碼的神經機制 作者：小柯機器人 發布時間：2020/12/25 15:17:48 2020年12月23日，《自然》雜誌在線發表了美國加州大學洛杉磯分校Nanthia Suthana、Matthias Stangl
  • 動物所揭示「腸道菌群—腸—腦」互作調控動物對寒冷環境的適應機制
    當動物受到寒冷等信號刺激時，支配BAT的交感神經末梢釋放去甲腎上腺素，去甲腎上腺素通過作用於BAT細胞膜上的β3腎上腺素能受體，激活蛋白激酶A信號通路，即cAMP-PKA-pCREB通路，誘導線粒體內膜上的產熱蛋白——解偶聯蛋白1（uncoupling protein 1, UCP1）的表達，提高非顫抖性產熱能力，維持恆定的體溫。動物體內的腸道微生物是否參與了動物的體溫調節和代謝產熱過程呢？
  • 腦科學日報:複雜的大腦;「社會撫摸」背後的神經生物學機制
    2，Nat Neurosci | 唐焰等揭示「社會撫摸」背後的神經生物學機制 來源：BioArt 7月27日，德國海德堡大學Valery Grinevich和斯特拉斯堡大學Alexandre Charlet合作在Nature Neuroscience雜誌上發表文章Social touch promotes interfemale communication via activation of parvocellular oxytocin neurons，首次揭示了催產素系統與社交撫摸之間的正反饋機制
  • 動物們有節奏運動與社交行為嗎？
    為了搞清楚這個問題，美國康乃狄克大學的心理學家愛德華·拉茲設計了這項實驗，想知道小黑猩猩是否會打鼓。這個研究不僅看似有趣，而且還有助於揭示人類音樂的起源之謎。發音能力與節奏理解節奏似乎是人的本能，所有人都會隨著某些節奏舞動。
  • Neuron之後又出新成果，浙大徐晗組揭示社交行為調控的新機制
    該研究揭示了前額葉皮層抑制性神經元在社交行為中的活動規律，並發現了其調控社交行為的神經網絡活動機制。這些研究結果不僅加深了我們對社交行為發生機制的認識，並且為自閉症等神經精神疾病患者社交障礙的治療提供了新思路。人在清醒的時候，有高達80%的時間都在從事各種形式的社會交往活動。社交是人的基本需求，對於個人的成長和身心健康都是不可或缺的。
  • Neuron之後又出新成果,浙大徐晗組揭示社交行為調控的新機制
    該研究揭示了前額葉皮層抑制性神經元在社交行為中的活動規律，並發現了其調控社交行為的神經網絡活動機制。這些研究結果不僅加深了我們對社交行為發生機制的認識，並且為自閉症等神經精神疾病患者社交障礙的治療提供了新思路。人在清醒的時候，有高達80%的時間都在從事各種形式的社會交往活動。社交是人的基本需求，對於個人的成長和身心健康都是不可或缺的。
  • Nature Commun：社交狀態調控觸覺感受的神經機制
    Communications）雜誌上在線發表題為「A neural circuit encoding mating states tunes defensive behavior in Drosophila」的研究長文（doi:10.1038/s41467-020-17771-8），報導了關於動物觸覺感受被不同社交狀態調控的神經環路機制
  • 【中國新聞網】中國科學家研究揭示靈長類動物發育和壽命調控的...
    中科院 供圖　　中國科學院8月23日發布消息稱，該院動物研究所和生物物理研究所的研究團隊通過聯合攻關，首次實現被認為是經典「長壽蛋白」的SIRT6在非人靈長類動物中的全身敲除，獲得世界上首例特定長壽基因敲除的食蟹猴模型，並進一步研究揭示出靈長類動物發育和壽命調控的關鍵通路。
  • 主動物質研究或能揭示生物機制
    原標題：主動物質研究或能揭示生物機制 　　①而且在微觀方面，當時既熟知物理期刊上的理論研究，又掌握提純細胞成分所需的實驗室技術的科學家少之又少。 　　直到2000年後期，理論和實驗才開始走到一起。博斯奇實驗室是最早進行定量實驗的科學團隊之一。他和同事把肌動蛋白和肌球蛋白混合在一起，肌動蛋白也是一種細絲狀的細胞骨架成分，肌球蛋白是行駛在肌動蛋白絲上的一種分子馬達，會讓肌肉收縮。