Теперь, впервые, группа нейробиологов из Медицинского центра Beth Israel Deaconess (BIDMC) продемонстрировала циркадный контроль агрессии у самцов мышей и определила конкретные нейроны и схемы, регулирующие повседневный образ жизни. Это открытие открывает дверь к потенциальным возможностям управления вечерним возбуждением, обычным для пациентов с дегенеративными неврологическими расстройствами.
Исследование было опубликовано сегодня в журнале Nature Neuroscience.«Закат часто является причиной того, что пациенты должны быть помещены в лечебные учреждения, и если врачи смогут контролировать этот контур, чтобы минимизировать агрессивность в конце дня, пациенты смогут дольше жить дома», — сказал старший автор Клиффорд Б. Сапер, доктор медицины. , Заведующий кафедрой неврологии BIDMC. «Мы исследовали мозговые схемы биологических часов и обнаружили связь с популяцией нейронов, которые, как известно, вызывают сильные атаки при стимуляции у самцов мышей. Мы хотели знать, представляет ли это склонность к насилию в определенное время дня».Сапер и его коллеги наблюдали агрессивные взаимодействия между самцами мышей — постоянными мышами, защищающими территорию от злоумышленников, введенных в клетки жителей в разное время в течение дня.
Подсчет интенсивности и частоты нападений жителей на злоумышленников впервые показал, что агрессия у самцов мышей имеет суточный ритм.«Мыши были более агрессивными ранним вечером при выключенном свете и наименее агрессивными ранним утром при включенном свете», — сказал Сапер. «Похоже, что агрессивность нарастает у мышей во время периода включения света и достигает пика в конце периода освещения».Затем ученые использовали генетические инструменты для манипулирования нейронами, которые, как известно, регулируют центральные циркадные часы.
Когда Сапер и его коллеги подавили эти нейроны, отключив их способность вырабатывать определенный нейротрансмиттер, мыши потеряли ежедневное увеличение и уменьшение их агрессивных тенденций. Эти генетически модифицированные мыши были в целом более агрессивными, демонстрируя значительное увеличение общего времени атаки злоумышленников.Использование оптогенетики — техники, которая использует свет для активации или деактивации целевых клеток мозга — для картирования цепей мозга выявило два параллельных пути между биологическими часами и популяцией нейронов в подобласти гипоталамуса (называемой VMHvl), известной как вызывают сильные приступы при стимуляции у самцов мышей.Взятые вместе, эксперименты показали, что этот циркадный цикл сдерживает агрессивность ранним утром; стимуляция предотвращала атаку, а подавление способствовала атаке.
Поскольку стимуляция рассматриваемых нейронов охлаждает агрессию, Сапер предполагает, что контроль над этим контуром потенциально может сделать животных — и, возможно, людей — менее агрессивными.«Наши результаты на мышах имитируют модели повышенной агрессии, наблюдаемые у пациентов во время захода солнца», — сказал Сапер. «Это новое исследование предполагает, что этот путь может быть нарушен при нейродегенеративных заболеваниях.
Изучение изменений этого пути у пациентов может дать представление о будущих вмешательствах, которые могут значительно улучшить качество жизни как пациентов, так и лиц, осуществляющих уход».