同伴哪里疼,小鼠的帮助就落向哪里
小鼠会定向舔舐同伴受影响的后足,伴随对方自我舔舐减少。研究发现,前扣带皮层既参与调节这类行为,也以不同群体活动区分帮助、梳理和观察。
看到同伴难受,小鼠会靠近、闻一闻,也会做出更具体的回应:把舔舐落到对方受影响的后足上。2024年1月24日发表于 Nature 的研究,把这种定向舔舐从一般社交梳理中区分出来,并追踪到前扣带皮层(ACC)的活动。研究关心的不只是大脑能否感知别人的状态,还包括感知之后,怎样组织一项针对具体部位的行动。
ACC抑制使定向舔舐与一般梳理减少,激活则使两者增加,社交调查未见显著改变。两种行为虽共同受调节,却主要关联不同细胞群和可区分的群体活动。
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靠近同伴之后,还要找对部位
当一只小鼠的后足出现局部疼痛反应,同笼伙伴不仅增加对它背部、颈部和头部的一般梳理,也明显增加对受影响后足的舔舐;未受影响的脚没有同样变化。两种行为的目标位置不同,头部运动模式也不同。
雌雄小鼠都出现定向舔舐,雄鼠增加更明显。另一种持续疼痛模型也引出类似回应;面对只经历急性束缚应激的同伴,观察鼠则增加一般梳理,没有增加定向舔足。回应方式随同伴所处状态而改变。
来源:Mingmin Zhang et al. · Nature ·
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同伴接过一部分舔舐,受助鼠减少自我舔舐
和独处相比,与伙伴互动的受助鼠自我舔舐减少;减少幅度与收到的梳理及舔舐总时长相关,却与一般靠近调查的时间没有显著相关。只收到少量这类回应的小鼠,也没有显著减少自我舔舐。
定向舔到受影响后足时,自我舔舐的概率比自然结束过程下降得更快;舔其他脚没有这种效果。多数舔舐由帮助者主动结束,而非受助鼠躲开。研究由此提出,伙伴的行为可能分担了受助鼠自行应对局部疼痛的需要,实际量化的是这些舔舐行为的变化。
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即使同伴不动,局部线索仍能引来回应
观察者怎样找到目标?减弱受助鼠的局部疼痛反应后,它自身舔足减少,伙伴的定向舔舐也减少。反过来,当受助鼠处于镇静状态、不再自行舔足时,伙伴仍会舔舐受影响的脚,但对受影响后足的选择较晚出现。
同伴的动作因此是一条有用线索,局部化学或触觉信息也可能参与。帮助并不依赖一幅固定的行为画面,而是能够综合多个来源的信息,逐步指向受影响的位置。
ACC区分同伴的疼痛与一般压力
自由互动中的钙成像显示,观察正常同伴、疼痛同伴和受压同伴时,ACC招募的细胞并不相同。疼痛与压力响应群体大部分分开,也有一部分重叠;这些细胞在空间上相互混杂,不能靠位置简单分成几个区域。
两种负面状态共用的细胞中,相当一部分也会对正常同伴作出反应,另一些则主要响应疼痛与压力。共同活动因而包含不同成分:有的与社交对象出现有关,有的更贴近对方的负面状态。这种层次也解释了为何群体信息比单个亮起的细胞更丰富。
自己疼痛与感知同伴疼痛同样以不同细胞响应为主,又保留少量共同编码。以其中一种状态训练的群体解码模型,还能识别另一种疼痛状态,却不能同样识别自我梳理。ACC既区分自己和他者,也包含跨两种疼痛情境的共享信息。
来源:Mingmin Zhang et al. · Nature ·
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改变ACC活动,改变具体的社交行动
抑制观察鼠ACC活动后,定向舔舐和一般梳理都减少;靠近调查和三箱社交偏好却未显著改变。激活ACC锥体细胞时,两种回应增加,舔舐依然偏向受影响后足,没有转向其他脚,一般调查也没有显著增加。
邻近PrL区域的激活没有带来同样行为增加,ACC激活也没有增加动物对自身痛足的舔舐。这些比较把ACC的作用进一步落在面对同伴时组织特定回应上,而非普遍增加接触或舔舐动作。
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共同受调节的行为,有不同的群体节奏
在单细胞层面,定向舔舐与一般梳理主要关联不同细胞群;在群体层面,两种行为也可被解码区分。相同的梳理行为面对受压或疼痛同伴时,其群体活动比“同一疼痛情境下的梳理与舔足”更接近,说明行为类型本身带来重要差别。
舔自己与舔同伴、只是观察与开始回应,同样呈现可区分的编码。行为观察涵盖雌雄小鼠,成像和功能干预则集中于雄鼠。研究把感知他者与具体行动分开来看:共享一个皮层区域,并不意味着各种社交回应在脑内都用同一套方式表达。
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