幼小小鼠泪水的信息素告诉老年人:唐’t mate with me

夜间动物需要他们的鼻子活着。除了另外,老鼠依赖于他们令人印象深刻的嗅觉,以嗅出食物或避免在黑暗中的危险。

硬连线逃离捕食者或对抗交配竞争对手响应尿液的呼应,小鼠使用流线型系统,该系统将感官提示送到大脑中,只需要少数突触迅速启动本能行为的大脑中的神经中心。相比之下,人类依赖于感知威胁的视觉系统必须处理更多的变量,检测他们看到的那个迫在眉睫的虎的边缘和颜色,而不是嗅到猫刺激的香气 - 在铲斗之前离开。

在小鼠中,社会行为也被这些化学信号驱动,称为信息素。科学家观察到小鼠如何与成人,青少年或新生儿的小鼠相互作用的差异,但他们尚未知道哪些感觉线索允许小鼠歧视年龄。

寻找可以控制不同本能鼠标行为的新型信息素,研究人员 斯蒂芬摇了 ,HMS副教授的细胞生物学教授,发现了只发现幼小小鼠的泪水的信息酮。他们的实验表明,该分子是名为ESP22的外分泌腺肽,可通过成年雄性小鼠从配合活动中保护青春期小鼠。研究,10月2日报道 自然 , 提供了详细了解感官系统如何规范社会行为的详细了解的第一步。

“通过识别他们激活的特定信息素和受体,您可以在控制这些本能行为的神经电路上处理,”Libels表示。 “这个想法是生成一个不同信息素的工具箱,可以控制不同行为。然后,您可以解析嗅觉系统如何选择性地频道这些输入以制定适当的行为响应。“

研究人员检查了小鼠的基因组,以鉴定编码信息素的基因。他们研究了在不同年龄和生理状态的男性和女性小鼠中是否已打开信息耳基因。在成人小鼠中,男性制造的性信息素影响成人女性和雄性侵略性的性行为,但较小的小鼠的信息素较少。

基因表达筛网发现ESP22不在新生儿小鼠中,但在少年小鼠的泪水中。尚未报道少年信息素以前尚未报告,与尿液相比,重点关注的重点是尿液,这更易于收集。

“这一框架我们如何考虑ESP22可能正在做的事情,”Libles说。

为了更好地了解该分子激活的响应途径,科学家们将其追溯到葡聚物器官(VNO)中的感觉神经元,液体结构缺乏。科学家观察到,在该器官中具有信号缺陷的成年小鼠表现出对青少年小鼠的性行为增加。

科学家们还看到成年小鼠表现出与两个不产生ESP22的少年小鼠菌株的相同行为。但是,当ESP22被涂上这些幼儿小鼠时,成年男性的性行为显着降低,表明ESP22是一种保护信息素。

进一步的跟踪表明,ESP22在肢体系统中激活神经元,脑控制本能驱动器中的一个区域:性行为,侵略和自卫。 Libles说,黑暗中的遗骸要依旧。

“我们很乐意知道那些神经元是什么,他们如何与肢体系统中的其他神经元进行比较,以及他们如何调解对其他类型的信息素和捕食者气味的反应,”他说。 “我们还想找到检测这个提示的受体。”

小鼠是理解人类行为的重要模式 - 这项研究计划的最终目标 - 但存在重要的差异。人类没有像esp22这样的少年信息素。他们没有像VNO这样的器官。他们也不识别鼠标才会识别捕食者气味。但人类确实表现出恐惧,侵略和性行为。

“许多行为都是相似的,”Lighles说。 “我们将鼠标用作理解人类行为的模型。这项工作提供了研究机制的基础行为的方法。“

丽莎塞 是San Diego的Scripps研究所的分子和细胞神经科学副教授,称为研究“令人信服和完整”。虽然她领导了一个调查该领域类似问题的实验室,但她没有参与研究。

“这是学习脑电路的一个非常重要的分子,”她说。 “我们没有小鼠的特殊嗅觉系统,并且我们不会发出触发行为的气味,但这些分子在大脑中触发了相同的地方。”

由于在实验室笼中的小鼠的小鼠的结论中,家里的结论是谨慎的,跨越物种越来越小。例如,当它被女性吸引并同时闻到一只猫时,雄性鼠标做了什么?

“通过拥有这些提示,我们可以开始找到他们激活的神经元,并询问这种平衡在交配和恐惧之间的情况下发生了什么,”她说。 “我们可以询问这些行为是如何调制的,并且在功能障碍中,如何不调制它们。”

她说,ESP22和其他分子Libles提供了强大的工具,以了解在大脑中产生的天生行为如何。

“30%的人类服用药物来调节压力和焦虑和侵略,”家里说。 “这些行为很重要,但我们不知道它们是如何通过任何动物而不是蠕虫在大脑中产生的,而不是苍蝇,而不是小鼠而不是人类。这是第一步,开辟了研究它们的全新方法。“

这项工作得到了NIH Grant R01 DC0155的支持,部分是由JSP的年轻科学家提供助药,以及Erato Touhara Chemosensory信号项目。



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