朋友還是敵人?控制社會記憶的大腦區域也會引發攻擊性
朋友還是敵人?控制社會記憶的大腦區域也會引發攻擊性
哥倫比亞大學的科學家們發現了一個大腦區域,它可以幫助動物判斷何時攻擊入侵者,何時接受入侵者。這個被稱為CA2的大腦區域是海馬體的一部分,海馬體是一個更大的大腦結構,被認為對我們對人、地方、事物和事件的記憶至關重要。
CA2已經被認為是專門研究社會記憶的,即記住與他人相遇的能力。令人驚訝的是,今天的研究結果顯示,一個單獨的大腦區域既可以控制高階認知,如社會記憶,也可以控制天生的、本能的行為,如社會攻擊。由於CA2功能障礙與精神疾病(如精神分裂症和雙相情感障礙)有關,這些結果進一步支持CA2功能改變可能導致與此類疾病相關的異常社會行為。
人類和老鼠是社會性動物。我們都參與了學習和天生的社會互動,這種互動有時會促進合作,有時會推動對伴侶、食物和支配地位的競爭,今天在老鼠身上的研究向我們表明,由幾千個細胞組成的微小的CA2,扮演著社會行為的連結者的角色,允許記憶影響進行社會攻擊的決定。
儘管人們對海馬體的其他區域了解甚多,但CA2的體積較小,再加上它夾在較大的相鄰區域之間難以接近的位置,使得研究它具有挑戰性。但是在2014年,Siegelbaum實驗室開發了一種基因方法來打開或關閉CA2,並發現這個區域對於社會記憶是必不可少的。作為確定CA2是否可以調節其他社會行為的第一步,研究人員檢查了從CA2接收信息的大腦區域。他們發現CA2與側隔有很強的聯繫,側隔是大腦的一個區域,在限制攻擊性方面起著重要作用。事實上,無論是經典研究還是最近的研究都表明,包括人類在內的一些物種的大腦中隔外側損傷會導致一種超侵略性狀態。
CA2與側隔膜的密切聯繫讓我們懷疑它是否也在這種類型的攻擊中起了作用,為了找到答案,研究人員暫時關閉了一隻單獨生活在家中籠子里的老鼠體內的CA2。然後他們將入侵者引入籠子,觀察其行為。當CA2關閉時,與通常情況相比,居民攻擊的傾向有明顯的下降。這一差異強烈表明,除了調節社會記憶,CA2通常還會驅動攻擊性行為。
但是為什麼控制記憶的大腦區域也會被用來控制攻擊性呢?一條線索來自於這樣一個事實:雄性老鼠在一起生活時,會形成一種社會等級;在這個等級體系中,處於統治地位的雄性處於頂端,接著是一系列越來越順從的雄性。當一隻新老鼠被引入一個群體時,在這個陌生人和其他老鼠之間會有一場爭鬥,直到社會等級制度重新建立。看起來,在社交互動的開始——比如當常駐老鼠遇到入侵者時——這種動物的CA2會形成另一隻老鼠的社交記憶,一種社交ID標籤,在這兩隻老鼠的相互作用過程中,CA2產生的信號被發送到外側隔膜,這有助於攻擊性行為。
研究小組說,一種叫做加壓素的荷爾蒙也可能起作用。當加壓素在大腦中釋放時,它可以調節許多社交行為,因此研究小組詢問加壓素是否有助於確定老鼠是否決定攻擊。研究發現,當側隔釋放加壓素時,CA2細胞有效激活側隔的能力大大增強。之前的研究已經揭示了抗利尿激素和攻擊性之間的聯繫,而CA2似乎是這種作用的核心。
隨著精神分裂症和自閉症患者體內加壓素水平的改變,研究人員希望進一步探索此類疾病是否和如何與CA2功能障礙相關。2016年,Siegelbaum博士和Zuckerman研究所的首席研究員Joseph Gogos博士發現,攜帶與精神分裂症有關的人類突變的老鼠具有功能失調的CA2。這提供了驚人的證據,社會記憶缺陷,精神分裂症的一個關鍵特徵,可能起源於CA2。
「精神分裂症患者表現出廣泛的行為改變,包括社會記憶受損和攻擊性水平的改變,」西格爾鮑姆博士說。「這可能是由於CA2活性的喪失或改變造成的嗎?」這些赤字是否可以通過人為增加CA2活性來緩解?這是我們和其他人的研究希望揭示的。


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