好书推荐!《动物行为实验指南》电子版pdf,网盘发货

《动物行为实验指南》共674页,涵盖了常见的实验动物,如小鼠、大鼠和斑马鱼,详细描述了每一种行为测试的实验设计、测试设备、实验流程、评估指标、预期结果、常见问题及解决方法、数据分析、模型应用与局限性等各个方面。它通过快速引导,帮助研究人员高效地掌握实验的每个阶段,减少了查阅文献和寻找方法的时间,成为各类科研人员的重要参考资料。 《动物行为实验指南》共计收录了16种动物行为类型,包括焦虑抑郁、学习记忆、痛觉、运动、恐惧、社交、癫痫、操作、成瘾、视觉、痒觉、味觉、嗅觉、睡眠、斑马鱼行为以及常见动物模型等内容。每一类动物行为下,都详细介绍了多个经典的实验范式,涵盖了超过100种实验方法。

社交关系的形成对群居动物至关重要,但其潜在的神经机制尚不清楚。

基于此,2025年1月15日日本筑波大学Takeshi Sakurai研究团队在Science Advances杂志发表了“Central amygdala NPBWR1 neurons facilitate social novelty seeking and new social interactions”揭示了中央杏仁核NPBWR1神经元促进社交新奇寻求和新的社交互动。

作者发现了中央杏仁核中的CeANpbwr1神经元,这是一群表达神经肽B/W受体1(NPBWR1)的神经元,在社交互动中发挥着关键作用。在与陌生小鼠接触时,CeANpbwr1神经元会被激活,而与熟悉的小鼠接触时则不会。对CeANpbwr1神经元的操控实验表明,它们的兴奋对于维持与陌生同类的身体互动至关重要。激活CeANpbwr1神经元能够缓解慢性社交挫败应激(CSDS)所导致的社交缺陷,这显示出其具有治疗潜力。相反,在CeANpbwr1神经元中过表达人类NPBWR1会降低这些神经元的活性,并损害与陌生小鼠的社交互动。然而,人类NPBWR1基因的一个多态性变体(404A>T)则不会产生这种影响。这些研究结果突出了CeANpbwr1神经元如何促进对社交新奇性的探索,并揭示了NPBWR1基因变异与社会行为之间的复杂相互作用。

图一 CeANpbwr1 神经元对社交新奇性的反应性

NPBWR1缺陷型小鼠在与陌生同类互动时表现出异常行为,这表明NPBWR1在调节社会行为中发挥着作用。本研究还深入探讨了CeANpbwr1神经元在社交新奇偏好方面的功能。作者研究了CeANpbwr1神经元的活动如何因社交互动而发生改变。缺乏Npbwr1表达的纯合子Npbwr1Cre/Cre小鼠表现出行为异常,其特征为与陌生同类的身体互动增加,个体间距离减小。原位杂交研究结果显示CeANpbwr1神经元大多为GABA能神经元,且其中许多与Tac2(速激肽;87.2%)、Nts(神经降压素;83.8%)、Pkcδ(蛋白激酶C δ;58.6%)和Som(生长抑素;37.4%)共定位,这表明Npbwr1界定了中央杏仁核外侧部分的一个独特细胞群体。为监测CeANpbwr1神经元的活动,将携带jGCaMP7c的Cre依赖型腺相关病毒注入Npbwr1+/Cre小鼠的中央杏仁核,并通过植入中央杏仁核的光纤观察荧光信号。同时使用自动程序分析社交互动,该程序可追踪小鼠之间的物理距离。在遇到陌生雄性小鼠时,一旦社交距离达到零,CeANpbwr1神经元的活动立即增强。当实验小鼠面对熟悉的小鼠(同笼雄性伙伴)时,CeANpbwr1神经元的活动并未改变。同样,当实验小鼠离开陌生小鼠时,CeANpbwr1神经元的反应减弱,但离开同笼伙伴小鼠时则不会。当实验小鼠面对陌生雌性小鼠时,也观察到相同的趋势。当小鼠面对物体(玩具小鼠)时,这些神经元的活动减弱。作者发现CeANpbwr1神经元的荧光水平与到陌生小鼠的物理距离之间存在负相关,但与到同笼伙伴小鼠或玩具小鼠的距离则无此相关性。此外,反复接触陌生雄性小鼠会逐渐降低CeANpbwr1神经元的荧光反应。这些结果表明,CeANpbwr1神经元的活动水平在陌生个体和熟悉个体之间存在差异。为阐明CeANpbwr1神经元对陌生和熟悉小鼠产生不同激活的潜在机制,使用病毒进行逆行追踪,结果显示,主要输入区域包括后基底外侧杏仁核(pBLA)、杏仁核梨状过渡区(AmPir)和腹侧CA1(vCA1)。这些结果表明,这些区域的神经元根据接触对象是陌生还是熟悉,以不同方式调节CeANpbwr1神经元的活动。

图二 对 CeANpbwr1 神经元的操控会影响社交新奇偏好

为了理解 CeANpbwr1 神经元在与陌生同类接触时被激活的生理意义,作者对 CeANpbwr1 神经元进行了化学遗传学操控,以研究其活动的改变如何影响社会行为。首先,利用三箱社交测试来检验 CeANpbwr1 神经元的兴奋性化学遗传学操控对社会行为的影响。将携带 hM3Dq-mCherry 的 Cre 依赖性腺相关病毒注射到 Npbwr1+/Cre 小鼠的中央杏仁核(CeA)中。CeANpbwr1 神经元的兴奋会导致与陌生同类的社交互动增加。对这些神经元的兴奋性操控不会影响小鼠的焦虑,这表明 CeANpbwr1 神经元更可能特异性地缓解社交焦虑。通过hM4Di 抑制 CeANpbwr1 神经元会导致在社交区域停留的时间减少,而总运动距离不变。这些结果表明,遇到陌生同类时 CeANpbwr1 神经元的激活促进了与对方的社交接触,并且 NPBWR1 是该功能的负调节因子。接下来,使用包含同笼伙伴和陌生小鼠的三箱测试来评估社交新奇偏好。对 CeANpbwr1 神经元的抑制显示出在陌生小鼠所在区域停留的时间显著减少,但在同笼伙伴所在区域停留的时间有增加的趋势,而总运动距离不变。总体而言,这些结果表明,CeANpbwr1神经元在与陌生小鼠身体接触时活动增强,并增强社交新奇偏好。

图三 NPBWR1改变社交距离与行为

作者研究了在缺乏内源性NPBWR1表达的Npbwr1Cre/Cre小鼠中NPBWR1如何影响CeANpbwr1神经元的功能。在本实验中同时使用了野生型NPBWR1(135Y)和变异型NPBWR1(135F)。注射了AAV - DIO - jRGECO1a以及携带人类NPBWR1(135Y) - EYFP或NPBWR1(135F) - EYFP的Cre依赖性腺相关病毒。在监测两只小鼠之间距离的同时,从植入CeA的光纤获取荧光信号。当小鼠接触陌生同类时,表达NPBWR1(135F)的CeANpbwr1神经元的活动增强,呈现出与对照组(Npbwr1Cre/Cre)类似的模式。然而,在表达NPBWR1(135Y)的小鼠中,这种变化显著较小。在雌性小鼠中也观察到了类似的差异活动变化。相反,当小鼠开始接触同笼伙伴或玩具小鼠时,表达NPBWR1(135F)或NPBWR1(135Y)的CeANpbwr1神经元的活动没有明显变化。NPBWR1(135Y)的过表达可能会阻止CeANpbwr1神经元在接触陌生者时活动的增加。接下来研究了NPBWR1(135Y)或NPBWR1(135F)的表达如何影响Npbwr1Cre/Cre小鼠的社会行为。在三箱社交测试中,缺乏Npbwr1表达的Npbwr1Cre/Cre小鼠在社交区域停留的时间比Npbwr1+/Cre小鼠更长,这表明缺乏NPBWR1会增加与陌生者的社交接触。在三箱社交测试中,外源性表达NPBWR1(135Y)会减少小鼠在社交区域停留的时间。在CeANpbwr1神经元中表达NPBWR1(135Y)后,Npbwr1Cre/Cre小鼠相比于空箱更倾向进入社交箱的趋势被消除。NPBWR1(135Y)的表达还增加了社交距离,并减少了与陌生雄性同类的接触次数。当在CeANpbwr1神经元中表达时,NPBWR1(135Y)的表达会降低接近陌生同类的倾向,而单核苷酸多态性消除了这种影响,向CeA微量注射NPB会减少小鼠在社交区域停留的时间和运动活性。这些结果表明,NPB/W - NPBWR1系统是社交性的负调节因子,而CeANpbwr1神经元会增加社交新奇偏好,并且人类NPBWR1中的单核苷酸多态性(Y135F)会影响这一功能。

总结

激活CeANpbwr1神经元可以改善慢性社交挫败应激后观察到的社会互动缺陷。然而,这些模型中的社交互动缺乏可能并非直接由于CeANpbwr1神经元的功能障碍引起;先前的研究表明,CSDS后的社交行为缺陷更多地源于创伤介导的回避行为,而非社交识别受损。

文章来源

10.1126/sciadv.adn1335

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