Эксперименты с участием мышей помогли ученым раскрыть некоторые «социальные» функции мозга. Исследованиеопубликованов журнале Nature.
Клетки зоны CA2 в гиппокампе. Сredit: Felix Leroy and David H. Brann/Siegelbaum lab/Columbia’s Zuckerman Institute
Ученые из Колумбийского университета, штат Нью-Йорк, определили часть мозга, которая отвечает за общественное поведение мышей. К примеру, именно зона гиппокампа под названием CA2 позволяет понять животному, кого можно принять на свою территорию, а кого необходимо атаковать. Стоит отметить, что гиппокамп играет ключевую роль не только в эмоциональном состоянии своего владельца, но и в функции памяти – именно с помощью него мы запоминаем людей, места, вещи и события.
Важную деталь представляет собой и так называемая социальная память, то есть способность запоминать встречи с другими людьми или животными. Однако в ходе исследований выяснилось, что CA2 специализируется не только на когнитивных функциях высокого порядка, но и на инстинктивном поведении – то есть на социальной агрессии. С последним тесно связаны такие психиатрические заболевания, как биполярное расстройство и шизофрения, поэтому в перспективе новые открытия помогут бороться с этими недугами.
«Люди и мыши – социальные существа. Мы вместе участвуем как во врожденных, так и в «приобретенных» социальных взаимодействиях, которые иногда способствуют сотрудничеству, а в других случаях стимулируют конкуренцию за партнеров, еду и доминирование. Вопрос заключался в том, как мозг формирует эти противоречивые импульсы», – рассказывает Стивен Зигельбаум (Steven A. Siegelbaum), заведующий кафедрой нейробиологии в медицинском центре Ирвинга в Колумбийском университете, главный исследователь Института Цукермана и старший автор исследования.
В ходе эксперимента ученые исследовали те части мозга мыши, которые получают данные от того самого СА2 и обнаружили, что фрагмент гиппокампа напрямую связан с боковой перегородкой. Согласно исследованиям, именно эта часть напрямую контролирует агрессию –поражение боковой перегородки вызывает гиперагрессивное поведение у нескольких видов млекопитающих, в том числе человека.
В качестве проверки гипотезы ученые «выключили» СА2 у мыши, которая жила одна в закрытой клетке. Позднее к ней подселяли соседей, но, в отличие от обычного агрессивного «собственничества», у первой мыши заметно снижалось агрессивное поведение.
Тем не менее неясной осталась причина того, почему область мозга, ответственная за память, контролирует также и агрессивное поведение. Возможный ответ – внутривидовая иерархия мышей. Дело в том, что альфа-самец держит под контролем своих собратьев, но при появлении незнакомца с последним начинается общая борьба за устоявшуюся структуру власти. Таким образом, функция памяти и агрессивного поведения у этих животных может быть связана напрямую.
«Похоже, что в начале социального взаимодействия – например, когда мышь встречает злоумышленника на своей территории – CA2 животного формирует социальную память, своего рода тег социальной идентификации другого существа, – рассказывает Феликс Лерой (Felix Leroy), научный сотрудник лаборатории Зигельбаума. – Далее во взаимодействии между двумя мышами сигнал, генерируемый в CA2, отправляется в боковую перегородку, что способствует агрессивному поведению».
Исследователи предполагают, что свою роль в этом процессе может играть вазопрессин или антидиуретический гормон. Появляясь в мозге, он воздействует на социальные поведенческие формы. У людей, страдающих психическими расстройствами, уровень этого гормона меняется, поэтому ученые надеются в будущем продолжить данное исследование.
Текст: Алексей Гоян
A circuit from hippocampal CA2 to lateral septum disinhibits social aggression by Felix Leroy, Jung Park, Arun Asok, David H. Brann, Torcato Meira, Lara M. Boyle, Eric W. Buss, Eric R. Kandel & Steven A. Siegelbaum. Published in Nature volume 564, pages 213–218 (2018)