Как мыши меняют социальные предпочтения под угрозой выживания: новое исследование

Самцы и самки мышей предпочитают общество самок в обычных условиях

В новом исследовании, проведенном Аньци Вэй и коллегами, было установлено, что как самцы, так и самки мышей предпочитают социальное взаимодействие с самками в обычных условиях. Однако, когда их выживание находится под угрозой, они переключаются на предпочтение самцов. Эти предпочтения опосредуются различными нейронными цепями, связанными с допаминергическими нейронами в вентральной теменной области (VTA) мозга.

Важность социальных предпочтений для выживания и здоровья

Такие предпочтения играют ключевую роль в успешном размножении, а также в защитных и поддерживающих поведениях, которые жизненно важны для здоровья и выживания млекопитающих. Исследование проливает свет на биологические механизмы, лежащие в основе социально-сексуальных предпочтений.

Угроза выживания меняет социальные предпочтения

Исследователи изучали, как социально-сексуальные предпочтения могут изменяться под воздействием угрозы выживания. Они сравнивали, как мыши взаимодействуют в присутствии и отсутствии триметилтиазолина (TMT), мощного запаха, на который мыши реагируют как на угрозу выживания.

Нейронные пути у самцов и самок

У самцов мышей нейронные проекции из VTA идут в нуклеус аккумбенс мозга, чтобы опосредовать предпочтение к самкам, но в медиальную преоптическую область, чтобы опосредовать предпочтение к самцам. У самок мышей изменение паттерна выстрелов нейронных проекций из VTA в нуклеус аккумбенс опосредует переключение на предпочтение самцов под стрессом выживания.

Механизмы адаптивного поведения

Социально-сексуальные предпочтения связаны с выживанием и защитными поведениями у млекопитающих. Понимание этих нейронных механизмов может пролить свет на исследования социального поведения и реакций на стресс у людей.

Использование химиогенетических и оптогенетических манипуляций

Исследователи использовали двойную цветовую фиброметрию Ca2+ записей и проекционно-специфические химиогенетические и оптогенетические манипуляции допаминовых (DA) нейронов в VTA, чтобы определить половые различия в DA цепях, ответственных за переключение социально-сексуальных предпочтений.

Результаты исследования

Оба самцы и самки мышей продемонстрировали предпочтение к социальному взаимодействию с самками, но переключились на предпочтение самцов, когда столкнулись с угрозами выживания, опосредованными через различные сенсорные пути, такие как обоняние (через тестирование с TMT), зрение (контекстуальное условное страх) и слух (звуковой условный страх), указывая на интегрированное кодирование социальных решений в ответ на врожденные потребности и внешние экологические факторы.

Используя c-Fos окрашивание и фотометрические Ca2+ записи, исследователи наблюдали сильную корреляцию между возбуждением нейронов VTADA и переключением сексуального предпочтения при столкновении с выживанием стресса.

Роль VTADA нейронов в изменении социальных предпочтений

Химиогенетическая активация VTADA нейронов способствовала предпочтению самцов, тогда как ингибирование этих нейронов блокировало эффекты TMT на переключение сексуального предпочтения у обоих полов, подтверждая критическую роль VTADA нейронов в оркестровке сдвига в социальном предпочтении.

Двойная цветовая фиброметрия Ca2+ записей и проекционно-специфические химиогенетические манипуляции продемонстрировали, что половые различия в изменениях VTADA цепей диктуют переключение социально-сексуального предпочтения в ответ на внешние угрозы выживания.

Конкуренция между двумя VTADA путями

Конкуренция между двумя VTADA путями, представляющими баланс между врожденными потребностями и внешними угрозами, использовалась самцами для кодирования их сексуальных предпочтений. VTADA проекции в нуклеус аккумбенс (NAc) преобладали в нормальных условиях для продвижения предпочтения самкам, тогда как проекция в медиальную преоптическую область (mPOA) опосредовала предпочтение самцов в ответ на угрозы выживания.

Изменение паттерна выстрелов у самок

Изменение паттерна выстрелов VTADA-NAc проекции использовалось самками для определения их сексуального предпочтения. Взаимодействия с самками были связаны с более сильными и быстрыми Ca2+ транзиентами, указывающими на возникновение фазических подобных потенциалов действия (AP) выстрелов NAc-проецирующих VTADA нейронов у самок мышей. С другой стороны, взаимодействия с самцами, облегченные экологическими угрозами, коррелировали с Ca2+ сигналами, демонстрирующими более медленную кинетику, отражающую устойчивые тонические подобные AP выстрелы этих нейронов.

Примечательно, что фазическое возбуждение, подобное оптогенетическому, VTADA-NAc терминалов привело к более крупным транзиентам высвобождения DA, способствуя предпочтению самкам через усиленную DA-D1R трансмиссию (D1R, тип 1 DA рецептора). Наоборот, тоническое возбуждение, подобное этим терминалам, индуцировало более низкое устойчивое высвобождение DA и, следовательно, привело к предпочтению самцов через преобладающую DA-D2R трансмиссию (D2R, тип 2 DA рецептора).

Заключение

Оба самца и самки мышей проявляют предпочтение к самкам, но переключаются на предпочтение самцов, когда сталкиваются с угрозами выживания. Половые различия в изменениях VTADA цепей, включая нейронную активность, DA трансмиссию и интеграцию цепи, играют ключевую роль в кодировании переключения социально-сексуального предпочтения у обоих полов. Наше исследование, таким образом, вводит нейронный механизм для понимания того, как социальные решения могут быть сходно определены балансом между врожденными потребностями и внешними угрозами выживания.