Запах подсказывает мышам-нарушителям, как себя вести

Согласно исследованию, опубликованному 23 июня в Cell Reports, мозг самцов мышей, по-видимому, точно «запрограммирован» на распознавание ситуации, когда они вторгаются на территорию другого самца. Ключевую роль играет запах. Исследование обнаружило, что генетически специфичная группа клеток гипоталамуса связана с обонятельной системой и активируется только тогда, когда самец мыши заходит в клетку другого самца.

«Похоже, существует особая часть мозга, которая говорит: "Да, это чей-то дом, и тебе нужно вести себя соответствующим образом"», — говорит ведущий исследователь Ларри Цвайфель, доцент фармакологии в Университете Вашингтона.

Гипоталамус, известный как центр социального поведения в мозге, может содержать и другие наборы отдельных клеток, настроенных на реагирование в иных специфических социальных контекстах. Вместе эти сигналы говорят животному, как себя вести. Это одно из первых исследований, изучающих поведение подчинённых, а не агрессивных мышей. Оно может помочь лучше понять нарушения социального поведения у людей, такие как аутизм, шизофрения, депрессия и социальная тревожность.

«Базовая нейронная цепь, регулирующая социальные функции у мыши, по сути та же, что и у людей», — говорит Цвайфель.

Команда Цвайфеля обнаружила эти клетки — нейроны вентрального премаммиллярного ядра гипоталамуса — потому что они генетически запрограммированы на высвобождение дофамина. Оказалось, что они не выделяют дофамин, но привлекли внимание учёных, так как сильно активировались только на запахи самцов.

В экспериментах клетки активировались у мышей-нарушителей только при входе в клетку самца-резидента. Активность вызывали запахи как от самого животного-резидента, так и от клетки, содержащей подстилку, помеченную его мочой.

«Части мозга, контролирующие агрессию, довольно хорошо изучены, — говорит Цвайфель. — Но каково это, если ты — животное, вторгающееся на чужую территорию?»

Команда обнаружила, что первым импульсом мыши-нарушителя является получение дополнительной информации: они обнюхивают и исследуют. Хотя животные ведут себя так и в других социальных ситуациях, эти специфичные клетки не активируются, например, при знакомстве самца с самкой.

Чтобы определить точную роль этих клеток, команда подавила их активность, что снизило исследовательское поведение у самцов-нарушителей. Искусственная активация клеток с помощью оптогенетики, наоборот, усиливала исследование, заставляя самцов обнюхивать даже знакомых с рождения мышей, как незнакомцев.

У самок эти клетки не активировались запахами особей своего пола, что указывает на их специфичную роль в контроле социального исследования именно у самцов.

Хотя сенсорный вход вызывает активацию этих нейронов гипоталамуса, социальный контроль осуществляется «ниже по течению» — в медиальной миндалине и других областях гипоталамуса, которые команда планирует изучить далее.