Как гены агрессии могут вести себя по-дружески!

В области мозга, известной как кора миндалевидного тела, был обнаружен ключевой контроллер агрессии. Ученые выяснили, что эта конкретная зона отвечает за поведение самцов мышей: будут ли они агрессивными или дружелюбными. Эта область активизируется, когда самцы мышей улавливают запахи других самцов и когда они совершают агрессивные действия. Исследователи установили, что снижение активности этой области мозга уменьшает агрессивное поведение и способствует более дружелюбным взаимодействиям. Данная работа, опубликованная в журнале Nature, стала первой, которая идентифицировала единую область мозга, способную останавливать агрессивное социальное поведение и поощрять антропогенное поведение.

Исследователи из Mount Sinai увлеклись этой темой, поскольку агрессия является фундаментальным поведением для разных видов, и ее подробное изучение может представить общие принципы управления поведением мозгом.

«Агрессия — это поведение, которое очень устойчиво и имеет большое значение для всего животного царства», — объяснил автор исследования Антонио Обри, преподаватель Икановской медицинской школы. «Таким образом, изучая нейробиологию агрессии, мы можем раскрыть общие принципы соотношения между мозгом и поведением у разных видов. У человека агрессия является симптомом многочисленных психических расстройств и может вызвать психические заболевания у жертв агрессии. Поэтому более глубокое понимание нейробиологии агрессии может помочь в терапевтических интервенциях при многих нейропсихиатрических расстройствах.»

Чтобы исследовать это, команда исследователей провела детальный анализ активности мозга у самцов мышей. Они использовали метод, позволяющий сделать мозги прозрачными, что дало возможность визуализировать активность по всей площади мозга на клеточном уровне. Особое внимание было уделено клеткам, которые активировались после взаимодействия самцов мышей в стандартном тесте агрессии, называемом тестом резидента-нарушителя. Используя современные компьютерные технологии, они создали карты активности по всему мозгу. Этот анализ выявил сеть взаимосвязанных областей мозга, которые были особенно активными у агрессивных самцов мышей, но не у неагрессивных или у самок.

В этой сети одна область выделялась: заднелатеральная кора миндалевидного тела. Эта зона является частью обонятельной коры, вовлеченной в обработку запахов. Исследователи выяснили, что эта область коры миндалевидного тела функционирует как центральный узел в агрессивной сети, имея сильные связи с другими областями. Они обнаружили, что специфические клетки в этой области, реагирующие на гормон эстроген, были высокоактивны как при воздействии запахов от других самцов мышей, так и при проявлении агрессивного поведения.

«Мы провели полный скрининг нейронной активности мозга и обнаружили, что заднелатеральная кора миндалевидного тела (COApl) является ключевой областью, формирующей результат социальных взаимодействий у мышей», — сказал Обри PsyPost.

Чтобы глубже исследовать роль коры миндалевидного тела, ученые использовали несколько методик для манипуляции ее активностью. Они использовали инструменты для временного уменьшения или увеличения активности этих клеток в коре миндалевидного тела самцов мышей. Когда они снижали активность этих клеток, наблюдалось значительное уменьшение агрессивного поведения. Мыши проводили меньше времени, атакуя других самцов, и больше времени просто исследуя их в дружеском ключе.

«Когда мыши переходят от исследования животного к атаке, активность в популяции клеток, которые выражают эстрогеновый рецептор 1 (ESR1), увеличивается», — объяснил Обри. «Когда мы ингибируем активность ESR1 изолирующих в COApl, мыши участвуют в большем количестве социальных взаимодействий и меньше агрессии».

Удивительно, но снижение активности в этой области мозга, похоже, не повлияло на общий обонятельный сенсор мышей или их способность различать самцов и самок по запаху. Это дало возможность предположить, что кора миндалевидного тела участвует именно в контроле агрессивного аспекта социального поведения, а не просто в обработке запахов вообще.

«Мы были удивлены, что COApl увеличила социальное взаимодействие», — сказал Обри. «Считалось, что ингибирование COApl снизит как агрессию, так и социальное взаимодействие, так как эта область является частью обонятельной системы, которую мыши используют для обнаружения ароматов от других мышей. Однако мы обнаружили, что мыши не имели проблем с определением присутствия других мышей».

Чтобы понять, как эта область мозга влияет на поведение, они изучили ее связи с другими участками мозга. Они обнаружили, что кора миндалевидного тела взаимодействует с такими регионами, как вентромедиальный гипоталамус и центральная миндалина, связанные с агрессией. Специфически ингибируя связи от коры миндалевидного тела к этим регионам, они смогли воспроизвести эффект прямого ингибирования самой коры миндалевидного тела, что привело к снижению агрессивного поведения.

Эти находки свидетельствуют о том, что кора миндалевидного тела функционирует как ключевой центр контроля агрессии у самцов мышей. Она чувствительна к обонятельным сигналам, особенно к тем, что исходят от других самцов, и играет критическую роль в переходе от социального исследования к агрессивным действиям. Манипулируя только этой областью мозга, исследователи смогли переключать мышей между агрессивным и социальным поведением.

Авторы исследования признают, что метод картирования активности всего мозга представляет собой обширный обзор, но не имеет тонкой детализации. Он не фиксирует точное время активности нейронов и не различает специфические типы нервных клеток. «Мы рассматриваем информацию, полученную благодаря этой методике, как грубую карту, использующуюся как руководство для более глубоких исследований», — сказал Обри.

В дальнейшем команда исследователей планирует продолжить исследование, как кора миндалевидного тела вписывается в более широкую сеть мозга, управляющую агрессией. «Будущие исследования будут направлены на понимание того, как COApl взаимодействует с обширной сетью областей мозга, обеспечивающих агрессивное поведение», — объяснил Обри. «Например, какие области, которые получают информацию от COApl, активны во время агрессии? Как реагируют эти области, когда мы манипулируем COApl?»

Статья «Ключевая роль коры миндалевидного тела в формировании социальных взаимодействий» была написана Антонио В. Обри, Ромейн Дюранд-де Куттоли, Элизабет Карпман, Рэйчел Л. Фишер-Фой, Лионна Ф. Париз, Флюрином Катомасом, К. Джозефом Бернеттом, Йевон Янгом, Чонгчжэном Юанем, Алекса Р. Лабанкой, Кенни Л. Чаном, Кион Т. Уинстоном, Сяо-Юн Лином, Фарах Дакур, Арманом А. Таваллеи, Жоаной Альвараз, Тадааки Нисиокой, Хирофуми Моришита, Робертом С. Фремке, Лонгом Ли, и Скоттом Дж. Руссо.