2019-10-01 08:59:01
鱼父们表现出婴儿大脑的特征可能有助于父母的照料行为

许多新父母都熟悉“婴儿脑”或“妈妈脑”等术语,这些术语暗示与怀孕,分娩和母亲照护的荷尔蒙变化相关的认知功能不可避免地下降。一项有关棘背鱼父母监护的新研究提醒我们,这种由父母教养引起的大脑变化以及相关的认知和行为转变不仅针对女性,而且也不仅仅针对哺乳动物。

伊利诺伊大学厄本那-香槟分校的卡尔·R·沃斯基因组生物学研究所的进化,生态学和行为教授艾莉森·贝尔(Alison Bell)领导的研究发现,向父亲身份的过渡伴随着许多基因活动的改变。大脑。该研究发表在《自然通讯》上,其重点是雄性stick,因为它们为卵和鱼苗提供了父母照料,而不是雌性stick。研究生阿巴斯·布哈里(Abbas Bukhari)是该研究的第一作者。

贝尔说:“雄性棘背鸟捍卫了领土,他筑巢,他吸引雌性产卵……而巢对他来说就是一切:这是他的婴儿所在的地方,是其领土的中心。”棘背父亲的经验。 “然后卵在大约一个星期后孵化;他仍在捍卫领土,仍在保护自己的孩子,仍然有窝,但是突然之间,他与后代的互动方式与它们只是卵时不同。 “

在某些方面,雄性棘背le鼠与其他新父母完全一样。他必须突然将自己的行为从专注于自己的生物学需求转向优先考虑对相对无助的年轻人的保护和照料。 le背的父亲扇动以使水流过它们的受精卵,保持巢的清洁,保护幼虫免受食肉动物的侵害,并取回从巢中流浪的鱼苗。他们必须对后代表现出养育行为,同时仍然对可能构成威胁的入侵者做出快速的积极反应。

尽管行为发生了戏剧性的变化,但棘背式父亲与那些对父母的神经反应进行了广泛研究的哺乳动物同龄人截然不同:雌性给幼仔和乳汁加糖以充饥,这些生理事件伴随着迅速记录的荷尔蒙变化。贝尔和她的同事们知道,即使棘背爸爸没有经历过这些事件,生理上的剧烈变化仍在发生。

贝尔说:“这些爸爸得到的线索是外在的,不在他体内;这些是在他巢中的卵。” “这是外在和社会上正在发生的事情。”

研究人员着手发现与背背式男性父母护理有关的背背式脑(类似于我们的大脑)和中脑(有助于调节激素信号的大脑区域)发生了什么变化。为了表征鱼脑对父权的反应,他们测量了基因表达-也就是说,他们量化了基因组中的哪些基因被用于制造其编码的蛋白质,以及检测频率。为了全面了解父亲身份如何改变了棘背式大脑,他们在产卵前,雄性开始抚育卵后以及整个孵化过程中的三个点检查了基因表达。

Bukhari,Bell和他们的合著者使用了根据他们的实验装置量身定制的统计分析,鉴定了一组基因,这些基因的表达被棘背父母育种的这些过渡阶段中的一个或多个改变。他们仔细研究了哪些基因在响应,以及它们在父本大脑中可能发挥的功能,并且发现了一些熟悉的参与者。

贝尔说:“催产素,催乳激素和甘丙肽等与孕育相关的基因,这些都是您一直在脊椎动物文献中读到的,现在它们正出现在我们的数据集中。” “这就是为什么我们认为与鼠标进行比较真的很有趣的原因。”

催产素在社会纽带和指导劳动中起着作用,而催乳素则促进乳汁的生产-与哺乳动物严格相关的功能。然而,鱼类与这些激素以及甘丙肽有着密切相关的版本,甘丙肽是一种有助于调节成年小鼠对年轻人的攻击行为的激素。鱼类父亲中用于产生这些信号分子或其受体的基因的变化是一个有趣的迹象,表明鱼类和哺乳动物父母的分子可能比人们预想的更相似。

Bukhari设计了一种方法,可以有意义地比较相对不同的棘背鱼和小鼠基因组的神经反应。团队对该分析所揭示的内容感到惊讶。

贝尔说:“这些刺背式的父亲监护基因与小鼠母亲监护基因之间存在重叠。” “令人惊奇的是,认为相同的分子机制可能与育鱼和母哺乳动物的父母照顾有关。”

贝尔认为,他们有关甘丙肽信号转导的基因活性的数据可能表明了一种机制,可以阻止父亲食用自己的后代。将他们的数据与以前与stick鱼侵略相关的基因表达研究进行的比较表明,许多对父母照顾做出反应的基因与入侵者的反应相反,也许在照顾年轻人时进一步促进了侵略的适当调节。

贝尔说:“一个人打架后,基因上升了,而当他照顾孩子时,基因却下降了。”

尽管“妈妈的大脑”在流行文化中常常与认知功能丧失相关,但像其他动物和人类研究一样,棘背式研究显示出更为细微的画面,其中激素信号和外部线索有助于通过父母为父母准备男性和女性大脑行为改变而不是缺陷。

“很久以前,在我们的进化史上,这些变化以最有力的方式发生在父亲身上,就像发生在哺乳动物妈妈身上一样。我觉得这与'妈妈的大脑'的性别歧视内涵相比有一点点优势,贝尔说。 “难怪这是一种变革性的经历。我只是认为这也在父亲中发生。”

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