Cell子刊:大脑中一种新的神经通路的作用

【字体: 时间:2022年09月21日 来源:Current Biology

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  触摸在社会行为中扮演着重要的角色。一个友好的手势,一个拥抱,一个轻拍在背后加强我们的社会关系。但是触摸会对我们的大脑产生什么影响呢?在他们最新的研究中,发表在科学杂志《当代生物学》上,研究人员描述了大脑中一种新的神经通路的作用。

  

触摸在社会行为中扮演着重要的角色。一个友好的手势,一个拥抱,一个轻拍在背后加强我们的社会关系。但是触摸会对我们的大脑产生什么影响呢?在他们发表的最新研究中, 研究人员描述了大脑中一种新型神经通路的作用。 

社会行为需要复杂的感官输入,包括多种感官,如触觉、视觉、听觉和嗅觉。心理学家和普通人都本能地知道触摸的重要性,例如,我们所爱的人和朋友的拥抱和爱抚能起到镇定的作用。

身体接触的触摸在社会关系中也很重要,想想猴子的梳理行为,或赞赏的轻拍后背。

神经生物学家已经确定,通过触摸获得的信息在大脑的丘脑中传递,并在大脑皮层中变得有意识,但与此同时,有人认为大脑以另一种方式学习来自我们同伴的刺激,因为愉悦的感觉即使在没有意识的情况下也会出现。

在他们的研究中,他们指出,直接从丘脑到下丘脑的神经通路在处理触摸信息中起着重要作用,该通路使用甲状旁腺素2神经肽(PTH2)作为神经递质。

在未来,他们的研究结果可能有助于开发有助于社会行为发展的治疗药物。

“研究表明,来自同物的触觉刺激在大脑中处理的方式与由无生命物体产生的刺激不同。这两条通路在丘脑区分开。由同质物激活的大脑机制也直接到达下丘脑区域,该区域负责触发行为、激素和营养反应,以及奖励的感觉。”árpád Dobolyi说,他是ELTE生物研究所生理和神经生物学系的研究负责人。

当我们被触摸时,我们的大脑会发生什么?

研究人员模拟了同窝的雌性老鼠的社会交往。位于大脑下部的下丘脑,是啮齿动物社会行为的主要调节中心,因为在这个物种中,大脑皮层的作用不是主导的。与此同时,下丘脑可能在调节人类的本能行为方面也起着作用。然而,人们还不知道社会行为所需的信息是如何到达下丘脑的。

根据本研究的假设,携带社交接触信息的上行感觉通路从丘脑到达下丘脑,而没有在大脑皮层进行中继。这种丘脑-下丘脑神经通路以前是未知的。同时,这样的输入可以直接触发下丘脑控制的激素和自主神经的变化。

作为第一步,研究人员表明,在对社会接触做出反应时,丘脑中一个迄今为止鲜为人知的区域的神经元会被选择性激活。然后,利用基于病毒基因转移的化学遗传方法,对这些神经元的活性进行实验提高或降低。

研究发现,这些丘脑神经元促进了同性实验大鼠之间友好的社会互动,这涉及到直接的,即身体接触。然后,他们描述了被研究的丘脑核的输出,发现核的神经元大部分投射到下丘脑的前部,即所谓的视前区。

在发现神经通路后,他们转向分子机制

研究人员进一步证明,对丘脑-下丘脑神经通路活动的实验操作也决定了动物之间的互动程度。所以这个神经通路在处理与接触相关的信息时扮演着重要的角色。之后,研究人员检查了神经通路中携带信息的分子,即所谓的神经递质。神经肽递质在负责社会关系的神经网络中扮演多重角色。

催产素是一种亲社会的神经肽,可以促进社会互动,包括啮齿动物的社会接触。其他神经肽已被证明在对慢性社会孤立的行为反应中发挥关键作用。

最近研究表明,类旁腺激素神经肽(PTH2)通过侧线器官的机械感受器在斑马鱼中感知同质物的存在。令人惊讶的是,PTH2神经肽只存在于那些在社会交往中被激活的丘脑神经元中。

此外,当动物分开时,这些神经元中的PTH2水平下降。在进一步的实验中,研究人员发现PTH2刺激位于下丘脑视前区域的神经元。然而,当实验阻止PTH2与视前区受体结合时,动物之间的身体接触停止了。

这证明了PTH2肽神经递质将重要的社会行为决定输入从丘脑传递到视前区。最后,研究人员发现,在大鼠和人类大脑之间,丘脑-下丘脑神经通路的解剖结构和PTH2受体的分布存在相似性。

“这一发现在未来对心理疾病的治疗可能也很重要,因为避免身体接触是许多疾病的固有部分。如果我们知道这些神经通路和机制,从长远来看我们可以更好地理解为什么避免身体接触会发展,并有可能阻止这些过程,并对个人产生有利的影响。

当然,这仍然是一个遥远的未来,但随着研究的深入,我们已经更接近于了解我们的大脑以及我们的身体如何对触摸做出反应,当我们被触摸时,大脑的哪些区域会被激活,”árpád ELTE生物研究所生理学和神经生物学系的研究负责人Dobolyi总结了结果。

文章标题

A thalamo-preoptic pathway promotes social grooming in rodents

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