距离产生美？距离有了，大脑也起变化了
Science_北京
不惧过往，不畏将来！12-04 17:49
近日，由德国马克斯·普朗克脑研究所的Erin Schuman领导的一个国际研究小组发现了一种脑分子，它的作用类似于“温度计”，可以追踪反映环境中是否存在其它动物。
斑马鱼大脑中神经肽Pth2的表达水平可以追踪反映环境中其他生物的存在和密度。
保持社交距离、进行自我隔离会如何影响我们的大脑？近日，由德国马克斯·普朗克脑研究所的Erin Schuman领导的一个国际研究小组发现了一种脑分子，它的作用类似于“温度计”，可以追踪反映环境中是否存在其它动物。
不同的社会环境会对动物的行为造成长期影响。举例来说，保持社交距离可能对人类和其它动物（包括斑马鱼）造成毁灭性的打击。此前，科学家们一直不太清楚大脑是如何感受社交环境的。
为了探究神经元基因是否会对社会环境的剧烈变化做出反应，研究生Lukas Anneser和同事们一起将斑马鱼分成单独生活和群体生活两组进行饲养，并利用RNA测序技术测定了数千个神经元基因的表达水平。
“我们在单独饲养的斑马鱼身上观察到几种发生一致性变化的基因，其中之一是甲状旁腺素2（pth2，编码大脑中一种相对未知的肽）。有趣的是，pth2的表达不仅与环境中是否存在其它斑马鱼有关，它还会随着鱼群密度的变化而变化。我们吃惊地发现，被隔离后，斑马鱼大脑中的pth2消失了，然而一旦水箱内出现其它斑马鱼，pth2表达水平又会迅速升高，就像温度计的读数一样。” Anneser说。
在这一发现的激励下，科学家们决定将被隔离的斑马鱼放回群体中，测试这种影响是否会因此逆转。
“和同伴们相处30分钟后，此前被隔离的斑马鱼大脑中的pth2表达水平显著恢复了。12小时以后，差异消失，独居鱼脑中的pth2表达水平变得和在群体中成长的其它同类一样。” Anneser说，“调节过程如此之快出乎我们的预料，这表明基因表达和环境之间存在非常紧密的联系。”
那么，动物使用哪种感官模式来感知同类并驱动基因表达变化呢?“事实证明，控制pth2表达的感官通道不是视觉、味觉或嗅觉，而是机械感觉——它们实际上‘感觉’到了邻近游动鱼类的物理运动。”Schuman解释。
机械感受和水的运动能够让斑马鱼感受到同伴的存在，并且刺激其大脑中激素的分泌。这要归功于鱼类特有的一种器官——侧线。
为了测试机械感应在驱动pth2表达中的作用，研究小组破坏了斑马鱼侧线内的机械感应细胞。结果发现，在之前曾被隔离的动物中，侧线细胞的消失使它们无法在群体环境下恢复大脑中的pth2表达水平。
“很明显，其他个体的存在会对动物的资源获取和最终生存产生巨大的影响——因此，pth2这种神经激素很可能会调节社会化大脑和行为网络。” Schuman总结道。
（部分图片来源于网络）
◎编译 | 橘子
◎审稿 | 西莫
◎责编 | 陈之涵
◎期刊来源 | 《自然》
◎期刊编号| 1476-4687
◎原文链接：
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-12/m-wsd120220.php
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