如果你在聚會上伸手去拿最后一塊披薩，同時看到另一只手在拿它，你的下一步行動可能取決于你的感受和這只手屬于誰。你的小妹妹——你可能會去拿披薩。你的老板——你可能更有可能退后一步，放棄那份工作。但如果你餓了，感覺特別自信，你可能會去。
現(xiàn)在，索爾克的研究人員已經(jīng)深入了解哺乳動物大腦如何編碼社會等級并利用這些信息來塑造行為——比如是否為最后一塊披薩而戰(zhàn)。研究小組發(fā)現(xiàn)，在參加比賽的老鼠中，大腦活動的模式因?qū)Ψ絼游锏纳鐣燃壎?。此外，科學(xué)家們可以使用大腦讀數(shù)來準(zhǔn)確預(yù)測哪種動物會贏得食物獎勵——勝利者并不總是在社會上更具主導(dǎo)地位的動物，而是更傾向于“獲勝心態(tài)”的動物。該研究結(jié)果于2022 年 3 月 16 日發(fā)表在《自然》雜志上。
“大多數(shù)社會物種將自己組織成指導(dǎo)每個人行為的等級制度，”資深作者、索爾克系統(tǒng)神經(jīng)生物學(xué)實驗室教授和霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所研究員 Kay Tye 說。“了解大腦如何調(diào)節(jié)這一點可能有助于我們了解社會等級、孤立和精神疾病之間的相互作用，例如抑郁、焦慮甚至藥物濫用。”
研究人員已經(jīng)知道，稱為內(nèi)側(cè)前額葉皮層(mPFC)的大腦區(qū)域負責(zé)代表哺乳動物的社會等級。小鼠 mPFC 的改變會改變動物的支配行為。但目前尚不清楚 mPFC 如何表示這些信息以及哪些神經(jīng)元(如果有)參與改變支配行為。
在這項新研究中，泰伊和她的團隊讓四只老鼠一組共享一個籠子，讓社會等級自然發(fā)展——一些動物變得更占主導(dǎo)地位，而另一些則變得更從屬。然后，研究人員選擇了成對的同居小鼠，以“循環(huán)賽”的比賽形式競爭食物獎勵。
為了捕捉動物的大腦活動，以及它們在比賽中難以測量的細微差異，研究人員率先推出了幾項新技術(shù)。他們使用新的無線設(shè)備記錄自由漫游動物的大腦活動，并開發(fā)了一種多動物人工智能跟蹤工具，即使兩只動物看起來相同，也能隨著時間的推移跟蹤老鼠的運動。最后，他們轉(zhuǎn)向新的建模方法來分析數(shù)據(jù)。
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