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为探究动物面对无反应同类的行为及机制,研究人员开展小鼠相关研究。结果发现小鼠对昏迷同伴会有模式化行为,且依赖 OT 系统。该研究揭示动物类似急救的行为,对理解动物亲社会行为意义重大,值得一读。
编辑总结
在紧急情况下,人类常常会对他人表现出本能的 “急救” 行为。其他物种是否以及如何对同类表现出亲社会行为尚不清楚。在两项独立的研究中,孙 W. 等人和孙 F. 等人表明,小鼠会对失去意识的同类表现出模式化的行为,从嗅闻和梳理毛发逐渐升级为舔舐头部和拉扯舌头,这些行为加速了同类从失去意识状态中恢复(见希兰和唐纳森撰写的《视角》一文)。内侧杏仁核神经元以及下丘脑室旁核中表达催产素的神经元的激活,是触发这些行为所必需的。这些结果阐明了此前未被认知的小鼠亲社会行为的不同方面及其潜在的神经生物学机制。—— 马蒂亚?马罗索
结构化摘要
引言
当人类遇到失去意识的人时,往往会做出旨在使其苏醒的应急反应。然而,动物在面对失去意识的同类时,是否会自然地表现出特定行为,目前仍不清楚。
研究依据
对野外各种动物的轶事性观察记录了它们对因生病、受伤或死亡而倒下的同类的行为。这些行为包括触摸、梳理毛发、轻推,有时甚至是更激烈的身体动作,如击打。尽管这些针对失去行动能力的同类的行为让人联想到人类涉及强烈感官刺激的应急反应,但要确定这些行为的确切性质、在物种内的普遍程度以及背后的神经机制仍然很困难。在本研究中,我们在可控条件下以实验室小鼠为研究对象,探究动物是否会自然地对无反应的社交伙伴表现出特定的模式化行为,以期解决上述问题。
结果
行为监测结合基于机器学习的注释工具显示,当小鼠遇到因麻醉而失去意识的熟悉的社交伙伴时,它们会对该伙伴表现出明显且一致的行为,从嗅闻和梳理毛发逐渐升级为更强烈的动作,如咬伙伴的嘴巴或舌头并将其舌头拉出。这种激烈的动作在小鼠与死去的熟悉伙伴互动时也能观察到,但在伙伴处于活跃状态或只是睡觉时则很少出现。这些行为在伙伴长时间不动且无反应后出现,一旦伙伴恢复活动便停止,这表明它们是由观察到他人的无反应状态所触发的。这些行为受熟悉程度的影响很大,在熟悉的伙伴对中表现得更为明显,而且不太可能是出于互惠社交互动的欲望或对新事物的好奇。这些行为带来的结果,包括清除口中异物、改善气道通畅以及加快苏醒,都表明这是类似救助的行为。电生理记录和显微内窥镜钙成像显示,与活跃的熟悉伙伴相比,当下丘脑室旁核中的催产素神经元群体面对失去意识的熟悉伙伴时,表现出更高的激活水平,这表明这些神经元的活动能够区分不同的伙伴状态。此外,在特定的行为动作过程中,还观察到催产素神经元的不同亚群活动增加。此外,通过光遗传学激活这些神经元会促进类似救助的行为,而使其失活或通过脑室注射催产素受体拮抗剂阻断催产素信号传导,则会损害这些行为。
结论
我们的研究揭示了小鼠针对无反应的熟悉同类会表现出一套模式化的行为,这些行为似乎有助于对方恢复反应能力。与其他亲社会行为类似,这些行为依赖于催产素系统,而催产素系统在脊椎动物中基本是保守的。因此,我们的研究结果表明,动物会表现出类似救助的应急反应,帮助无反应的群体成员可能是群居动物中广泛存在的一种先天行为。这种行为可能在增强群体凝聚力和促进生存方面发挥作用。
(图注:小鼠对失去意识的同类的行为。小鼠在遇到失去意识的社交伙伴时会表现出一套模式化的行为,让人联想到人类的应急反应。在长时间无反应的过程中,行为反应从嗅闻和梳理毛发升级为咬嘴、拉舌等强烈的刺激行为。这些类似救助的行为有助于接受者恢复。[图片由
BioRender.com生成])
摘要
人类会做出应急反应来帮助失去意识的个体,而非人类动物对无反应的同类的反应却鲜为人知。我们的研究发现,小鼠对失去意识或死亡的社交伙伴会表现出模式化的行为,从嗅闻和梳理毛发逐渐升级为更强烈的动作,如咬嘴巴、咬舌头和拉舌头。这些激烈的动作在熟悉的伙伴对中更为突出,在伙伴长时间不动且无反应后开始,在伙伴恢复活动时停止。这些行为带来的结果,如改善气道通畅、清除异物以及加快从失去意识状态中恢复,都表明这是类似救援的行为。下丘脑室旁核中的催产素神经元对失去意识的伙伴和活跃伙伴的存在有不同的反应,它们的激活以及催产素信号传导是类似救助行为所必需的。这种帮助无反应群体成员的倾向可能会增强群居物种的群体凝聚力和生存能力。