一项发表在《自然》杂志上的研究揭示了可能影响母鼠杀害幼仔的大脑机制。研究发现,与情绪控制有关的大脑区域——床纹状体主要核团(BNSTpr)似乎驱使雌性鼠杀害幼仔,这种行为通常出现在它们自己首次分娩之前,可能是为了保留食物资源。
一项发表在《自然》杂志上的研究揭示了可能影响母鼠杀害幼仔的大脑机制。研究发现,与情绪控制有关的大脑区域——床纹状体主要核团(BNSTpr)似乎驱使雌性鼠杀害幼仔,这种行为通常出现在它们自己首次分娩之前,可能是为了保留食物资源。
纽约大学格罗斯曼医学院的研究人员发现,雌性鼠的一个大脑区域——床纹状体主要核团(BNSTpr)在杀害幼仔中起着至关重要的作用。当该区域被激活时,会引发对幼仔的攻击行为,但当被阻断时,几乎完全可以防止杀害幼仔。BNSTpr还与促进母性行为的另一个大脑区域的活动相对抗,这些区域的活动变化与杀害幼仔的倾向有关。
一项针对小鼠的新研究表明,与情绪控制有关的中脑区域可能会驱使雌性动物杀害自己的幼仔。研究人员表示,由于这个区域在人类中也存在,这些研究结果可能在更好地理解女性杀害幼儿的行为方面发挥类似的作用。
据专家介绍,在首次分娩之前,雌性鼠通常会杀死其他鼠的幼仔。专家认为,这种行为可能是为了保留稀缺的食物供给,以供给自己未来的后代。然而,大多数研究主要关注成年雄性的杀幼行为,对雌性的这种行为背后的大脑机制一直知之甚少,直到现在才有所了解。
由纽约大学格罗斯曼医学院的研究人员领导的这项研究表明,化学阻断被称为床纹状体主要核团(BNSTpr)的区域几乎可以100%地预防杀害幼仔。相比之下,当研究团队人为激活这个大脑区域时,无论是有幼仔的母鼠还是没有幼仔的雌性鼠,在几乎所有试验中都会杀死幼仔,而且攻击行为几乎是在刺激后的一秒内发生。研究人员表示,这些鼠很少攻击其他成年鼠,这表明该结构特定地控制对幼年动物的攻击行为。
研究还发现,床纹状体主要核团(BNSTpr)似乎与另一个促进母性行为的大脑区域——前视区(MPOA)相对抗。研究结果显示,尚未成为母亲的小鼠显示出较高的BNSTpr活动,这抑制了前视区的活动。然而,小鼠分娩后,前视区的活动增加,很可能在这个过程中抑制了杀害幼仔的系统。新成为母亲的小鼠倾向于避免杀害幼仔,无论幼仔是否属于它们自己。
该研究的首席作者、纽约大学朗格尼医学中心的Leon Levy基金会博士后研究员龙梅(Long Mei)博士表示:“我们的研究首次明确了我们认为是鼓励和阻止雌性动物杀害幼仔的大脑机制。”这项新研究于2023年6月7日在线发表在《自然》杂志上,还证明了向母性行为的转变可以通过对床纹状体主要核团(BNSTpr)施加额外压力来逆转,龙梅补充道。
根据美国疾病控制与预防中心的数据,儿童虐待是美国学龄前儿童死亡的第四大原因。龙梅指出,尽管早期的研究主要关注大脑中的育儿中心可能存在的潜在问题,但近年来专家们开始寻找一个专门用于幼儿杀害和对儿童的攻击的独立系统。
为了进行调查,研究人员首先通过跟踪哪些结构与前视区(MPOA)相连,缩小了最有可能与杀害幼仔行为有关的大脑区域范围。接下来,他们在活体小鼠中人为刺激了这七个结果区域中的每一个,以确定是否有任何一个区域会导致动物攻击幼仔。然后,研究团队阻断了最有希望的候选区域——床纹状体主要核团(BNSTpr)的活动,以观察是否可以预防杀害幼仔。
为了证明床纹状体主要核团(BNSTpr)和前视区(MPOA)相互对抗,研究作者从雌性啮齿动物中准备了脑片,在激活一个区域的同时记录另一个区域的细胞活动。他们还追踪了这些结构的活动在啮齿动物成为母亲后的变化情况。
纽约大学朗格尼医学中心的神经科学家、该研究的高级作者林达宇(Dayu Lin)博士表示:“由于这两个中脑中相互连接的区域在啮齿动物和人类中都存在,我们的研究结果暗示了一个可能的目标,用于理解甚至治疗虐待儿童的母亲。”林博士补充道:“也许这些细胞通常处于休眠状态,但是压力、产后抑郁和其他已知导致虐待儿童的触发因素可能会促使它们变得更加活跃。”林博士还是纽约大学朗格尼医学中心神经科学研究所的教授。
然而,林博士也提醒说,目前尚不清楚这两个大脑区域在人类中是否扮演着与啮齿动物相同的角色。
她补充说,研究团队下一步计划研究雄性小鼠的床纹状体主要核团(BNSTpr)和前视区(MPOA),并探索在不需要侵入性手术的情况下如何关闭前者的活动。
参考文献:“Antagonistic circuits mediating infanticide and maternal care in female mice”,2023年6月7日,《自然》杂志。DOI:10.1038/s41586-023-06147-9
参与该研究的纽约大学的其他研究人员包括研究员Rongzhen Yan、Luping Yin和Regina Sullivan。
该研究得到了美国国立卫生研究院的R01HD092596、R21HD090563、R01MH101377和U19NS107616的支持。