Le Rôle de l'Habénula Latérale dans le Comportement Maternel
Une étude révèle une région clé du cerveau pour le maternage chez les souris femelles.
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Table des matières
- L'Importance de l'Habénula Latérale
- Enquête sur l'Habénula Latérale dans la Parentalité
- Objectifs de la Recherche
- Animaux Expérimentaux
- Expériences de Lésions par Acide kainique
- Observations des Études de Lésions par Acide Kainique
- Validation des Lésions
- Inactivation Chimogénétique avec DREADDs
- Analyse Statistique des Résultats
- Immunoréactivité mCherry dans les Cerveaux des Mères
- Conclusion et Implications
- Source originale
La reproduction peut se faire de deux manières principales. Certains animaux, comme le saumon atlantique, pondent des milliers d'œufs-environ 7 500 chaque année-en espérant que certains survivent, ce qui demande beaucoup d'énergie au début mais peu de soin après. D'autres, comme les souris, ont moins de petits, mais investissent du temps et de l'énergie pour s'en occuper jusqu'à ce qu'ils deviennent indépendants. Cette deuxième stratégie, plus courante chez les oiseaux et les mammifères, peut coûter cher aux parents. Élever des jeunes nécessite de prendre des décisions difficiles, comme passer moins de temps à chercher de la nourriture pour protéger le nid, partager la nourriture, et faire face aux dangers plutôt que de juste se cacher.
Vu ces défis, les circuits cérébraux qui aident un parent à passer de prendre soin de lui-même à se concentrer sur ses jeunes doivent être solides et gratifiants. Le comportement maternel est complexe et doit s'adapter à mesure que les jeunes grandissent. Par exemple, une fois que les souriceaux peuvent se déplacer seuls, ils n'ont plus besoin d'être rassemblés par leur mère, mais elle doit veiller à ce qu'ils ne s'éloignent pas trop.
L'Importance de l'Habénula Latérale
Des études récentes ont montré qu'une zone du cerveau appelée habénula latérale (LHb) est cruciale pour le comportement parental, la prise de décision flexible et le traitement des récompenses. La recherche indique que si la LHb est endommagée, les rats cessent de montrer des comportements maternels. La LHb est connectée à d'autres parties du cerveau qui contrôlent les récompenses et les réponses émotionnelles, ce qui en fait une région essentielle pour comprendre comment les animaux s'engagent dans les soins parentaux.
Des problèmes dans la LHb sont liés à la dépression chez de nombreux animaux et même chez les humains. Comprendre comment la LHb fonctionne pendant la parentalité pourrait nous aider à en apprendre davantage sur des problèmes comme la dépression postpartum, qui affecte de nombreuses mères.
Enquête sur l'Habénula Latérale dans la Parentalité
L'intérêt récent pour le rôle de la LHb dans le comportement parental a augmenté, notamment dans une étude impliquant des souris femelles vierges qui, après avoir été exposées à des petits, commencent à montrer des comportements alloparentaux. Ces femelles vierges sensibilisées montrent des comportements maternels similaires à ceux des véritables mères. Cependant, il reste flou de savoir comment leur activité cérébrale diffère de celle des mères qui donnent naissance à leurs petits.
Lorsqu'ils étudient le comportement maternel chez les souris, les chercheurs utilisent souvent des groupes de mères qui n'avaient jamais élevé de petits auparavant, espérant repérer des différences d'apprentissage et d'adaptation. Il existe de grandes variations entre les mères vierges et celles ayant donné naissance naturellement, ce qui influence leur manière de répondre et de s'occuper de leurs jeunes.
Objectifs de la Recherche
Cette étude vise à déterminer si la LHb est nécessaire pour le comportement maternel chez les souris femelles qui viennent de donner naissance. Nous examinerons comment endommager la LHb affecte les comportements maternels, comme récupérer et s'occuper des petits.
Animaux Expérimentaux
Nous avons utilisé des souris femelles C57BL/6 qui n'avaient pas encore donné naissance et qui ont été assignées aléatoirement à des groupes de traitement. Les mâles n'ont été utilisés que pour la reproduction. Les souris ont été maintenues dans un environnement qui imitait leurs cycles naturels de lumière et d'obscurité, avec de la nourriture et de l'eau facilement disponibles.
Expériences de Lésions par Acide kainique
Aperçu de la Procédure
Pour étudier les effets de la LHb sur le comportement maternel, nous avons effectué des opérations sur les souris pour administrer une substance appelée acide kainique à la LHb. Cette substance peut endommager les neurones. Nous avons surveillé les souris pendant et après la chirurgie pour assurer leur sécurité.
Reproduction et Maternité
Après leur rétablissement de l'opération, les souris ont été reproduites. À l'approche de la mise bas, elles ont été déplacées dans des boîtes individuelles pour observer de près leur comportement pendant les premiers jours cruciaux de maternage.
Observation du Comportement Maternel
Nous avons observé les comportements maternels le premier jour après la naissance des petits. Les plans précédents pour évaluer le comportement le deuxième jour ont été abandonnés car la plupart des petits nés de mères traitées à l'acide kainique sont morts à cause de la négligence de leurs mères.
Nous avons évalué des vidéos des mères pour voir ce qu'elles faisaient pendant une période d'observation de trente minutes. Nous avons noté divers comportements tels que rassembler les petits, les allaiter, maintenir le nid et interagir avec les petits.
Observations des Études de Lésions par Acide Kainique
Les résultats étaient alarmants. La majorité des mères ayant reçu un traitement à l'acide kainique n'ont montré aucun comportement maternel. Leurs petits étaient laissés éparpillés et ignorés. En revanche, les mères témoins ont rassemblé leurs petits et s'en sont bien occupés.
Évaluation du Comportement Maternel
Les scores des vidéos ont montré une différence claire dans le comportement. Les mères traitées à l'acide kainique ont montré presque aucun engagement dans les activités maternantes. Par exemple, en vérifiant si tous les petits étaient rassemblés, la plupart des mères témoins ont réussi à rassembler tous leurs petits, tandis que beaucoup de mères traitées à l'acide kainique n'ont pas réussi.
L'état des nids construits par ces mères variait aussi considérablement. Alors que les mères témoins créaient des nids solides et bien structurés, celles traitées à l'acide kainique ne montraient pas beaucoup d'effort dans la construction du nid.
Validation des Lésions
Nous avons effectué des vérifications supplémentaires pour confirmer que les lésions causées par le traitement à l'acide kainique avaient fonctionné comme prévu. En comptant les neurones restants dans la LHb, nous avons découvert que les mères témoins avaient presque deux fois plus de neurones que les mères traitées à l'acide kainique.
Bien que le volume de la LHb n'ait pas changé de manière significative et évidente, le comptage des neurones restants était parlant. Les mères avec moins de neurones ont rencontré des difficultés nettement plus grandes avec les comportements maternels.
Inactivation Chimogénétique avec DREADDs
Pour en apprendre davantage sur le rôle de la LHb dans le comportement maternel en cours, nous avons utilisé une méthode différente appelée DREADDs. Ici, nous avons inhibé de manière chronique la fonction de la LHb juste avant la naissance pour voir comment cela affectait les comportements maternels.
Effets des DREADDs sur le Comportement
En observant comment les mères traitées aux DREADDs interagissaient avec leurs petits, nous avons constaté qu'elles étaient plus lentes à récupérer leurs petits comparées au groupe témoin et ne s'adaptaient pas bien au cours des premiers jours de maternage.
Les mères DREADD avaient des problèmes significatifs pour rassembler leurs petits, tandis que les mères témoins ont appris à le faire beaucoup plus rapidement dans un délai similaire. Ces différences indiquaient à quel point la LHb est cruciale pour l'apprentissage et l'adaptation des comportements pendant la maternité.
Comportement de Construction du Nid
En plus de la récupération des petits, nous avons également observé les comportements de construction de nid, qui sont plus instinctuels. Les mères témoins construisaient systématiquement des nids, tandis que les mères traitées aux DREADDs montraient des efforts de construction de nid réduits, indiquant un manque de motivation.
Analyse Statistique des Résultats
Pour analyser efficacement toutes ces découvertes, nous avons utilisé des méthodes statistiques avancées pour comparer différents groupes et leurs performances au fil du temps. Cela nous a permis de mieux comprendre l'impact de la LHb.
Comparaisons de Groupes
L'analyse a montré que le groupe traité avait une influence significative sur le comportement maternel des souris. Au fil du temps, le groupe contrôle a amélioré ses capacités à rassembler ses petits, tandis que le groupe traité n'a pas montré d'améliorations similaires.
Immunoréactivité mCherry dans les Cerveaux des Mères
Pour confirmer l'efficacité de nos traitements, nous avons vérifié la présence d'un marqueur appelé mCherry dans les cerveaux des souris après les expériences DREADD. Cela nous a permis d'évaluer si le comportement maternel était affecté par le nombre de ces cellules dans la LHb.
Conclusion et Implications
Nos découvertes suggèrent que la LHb est essentielle pour le comportement maternel chez les souris femelles. Endommager cette zone a entraîné une négligence sévère des petits, mettant en évidence son rôle dans la guidance des instincts maternels.
Les preuves collectées indiquent que la LHb est une zone clé qui intègre des signaux de récompense nécessaires pour un parentage efficace. De plus, en lien avec des conditions comme la dépression postpartum, la LHb pourrait être une cible pour de futurs traitements visant à améliorer la santé et le Comportement maternels.
Comprendre le rôle de la LHb dans la parentalité pourrait ouvrir de nouvelles voies pour la recherche sur la santé mentale des mères, notamment pendant la période postpartum difficile. De futures études pourraient approfondir les différents rôles que joue la LHb et comment divers circuits neuronaux interagissent pendant la parentalité.
Cette recherche améliore notre compréhension du comportement maternel chez les mammifères et souligne la nécessité de considérer le rôle du cerveau dans la formation de ces expériences de vie vitales.
Titre: The lateral habenula is required for maternal behavior in the mouse dam
Résumé: Mammalian parenting is an unusually demanding commitment. How did evolution co-opt the reward system to ensure parental care? Previous work has implicated the lateral habenula (LHb), an epithalamic nucleus, as a potential intersection of parenting behavior and reward. Here, we examine the role of the LHb in the maternal behavior of naturally parturient mouse dams. We show that kainic acid lesions of the LHb induced a severe maternal neglect phenotype in dams towards their biological pups. Next, we demonstrate that through chronic chemogenetic inactivation of the LHb using DREADDs impaired acquisition and performance of various maternal behaviors, such as pup retrieval and nesting. We present a random intercepts model suggesting LHb-inactivation prevents the acquisition of the novel pup retrieval maternal behavior and decreases nest building performance, an already-established behavior, in primiparous mouse dams. Lastly, we examine the spatial histology of kainic-acid treated dams with a random intercepts model, which suggests that the role of LHb in maternal behavior may be preferentially localized at the posterior aspect of this structure. Together, these findings serve to establish the LHb as required for maternal behavior in the mouse dam, thereby complementing previous findings implicating the LHb in parental behavior using pup-sensitized virgin female mice. Significance StatementWork conducted using rats in the 1990s suggested an important role for the LHb in maternal behavior, but this area of research has since lain dormant. In the interim, the LHb has been garnering attention as a hub for punishment signaling. Recently, interest in the LHbs role in maternal behavior was renewed, with an important paper examining LHb function during pup-directed behaviors in pup-sensitized virgin female mice. But it is unknown how closely pup-directed behaviors in sensitized virgin females may mimic maternal behavior in natural mouse mothers. This work demonstrates the importance of the LHb in the regulation of natural maternal behavior in the mouse.
Auteurs: David J. Linden, J. Benedict, R. H. Cudmore, D. Oden, A. Spruell
Dernière mise à jour: 2024-02-16 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.12.577842
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.12.577842.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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