神经学家剖析看似矛盾的“杀婴行为”和“养育行为”

【字体: 时间:2018年12月15日 来源:生物通

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  许多哺乳动物进化出了对幼崽的矛盾行为,人也一样,大多数人对子女表现出养育和保护行为,在某些情况下甚至充当代理父母。然而,没有过性行为的雄性(virgin males)通常以杀婴行为作为传播自己基因的策略,哺乳动物是如何控制这些相互冲突的社会行为的呢?

  

《Cell》最新研究表明,小鼠的这2种极端行为的切换是新生幼崽散发的多感官线索的混合物决定的。

哈佛大学和伦敦大学学院Sainsbury Wellcome中心的研究人员利用硅胶小鼠假体以及基因操纵信息素信号鉴定出了雄性和雌性小鼠如何识别幼崽并产生社会行为。这项研究探讨了相同的信号或不同现象是否会引发亲本行为和无性行为雄性的杀婴行为。

Isogai等人通过基因工程手段删除了梨鼻器(vomeronasal organ,VNO)内受体的特定亚型,已知VNO是小鼠专门用来感知社会行为有关信息素的嗅觉系统。研究人员通过这种操作将通常喜欢攻击幼崽的无性行为雄性小鼠转变成了有养育资格的成年雄性。

“有趣的是,敲除VNO只会消除攻击行为,而没有消除养育行为,”中心小组负责人Yoh Isogai说。“这意味着小鼠仍然可以获得引发亲本行为的线索,因此我们证明,即使杀婴行为和亲本行为线索可能有重叠,实际上也存在差异。”

Yoh Isogai © Sainsbury Wellcome Centre

最初,研究人员认为应该是幼崽的某种信息素触发了成年个体行为,然而,系统性研究未能发现任何此类化合物。事实上,当无性行为雄性单独接触幼崽信息素时并不会表现出攻击行为。于是,研究人员再结合质谱分析测定雌性唾液和血液中的特定分子,发现它们也是刺激雄性攻击的关键。

随后,研究小组探索了其他感觉线索是否对雄性识别幼崽起作用。为了做到这一点,他们制作了不同形状的硅胶树脂假小鼠模型,如图所示,有不自然的砖块形、气泡形、混合形状,以及逼真的幼鼠模型。结果雄性只对最逼真的形状有反应,表明幼崽的外形特征和其他信息素都提供了重要的社会线索。

简化的形状没有产生多少自然反应,没有什么比幼崽的天然形状更有效。硅胶假鼠不会动的限制似乎不存在任何影响,这支持了无性行为雄性会攻击死亡幼崽的观察现象。

这项研究增进了我们对动物如何识别社会线索,以及如何将这些信息加工成社会行为的理解。小鼠的亲本行为和杀婴行为是天生的,识别社会线索的基础电路是保守的,或许有一天,我们能解开人类为什么能够识别其他个体携带的如此多样化的社会信息素。

Isogai实验室的下一个难题是确定动物表现出来的信息素和形状如何被大脑整合为社会信息。此外,科学家们希望确定雄性小鼠成为父亲后大脑有什么变化。

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原文检索:Multisensory Logic of Infant-Directed Aggression by Males,Cell

(生物通:伍松)

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