ネズミのソーシャルゲーム
マウスの社会的ヒエラルキーや競争のダイナミクスを探ってみよう。
Mao-Ting Hsu, Yumiko Akamine, Kiyoto Kurima, Kazumasa Z. Tanaka, Jeffery R. Wickens
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目次
社会的ヒエラルキーは、グループの中でメンバーがどう順位付けされるかを理解する方法だよ。簡単に言うと、鳥の群れの序列やオフィスの指揮系統みたいなもんだね。ボス、中間管理職、インターンがいる感じ。この順位は、マウスを含む社会性のある動物たちに共通していて、ある個体は支配的で、他は中間的、さらに他は従属的ってな具合。
社会的ヒエラルキーが重要な理由は?
社会的ヒエラルキーがあると、動物(人間も含めて)が食べ物や交尾相手などの資源をシェアしやすくなるんだ。組織的になって、誰が何を取るかでの対立が減るんだよ。例えば、支配的なマウスは通常、食べ物や交尾相手を最初にゲットできるし、従属的なマウスは順番を待たないといけない。このシステムはグループ内の平和を保つ手助けをして、資源のために常に戦うことを減らすんだ。
勝者と敗者の影響
社会的ヒエラルキーの面白い側面のひとつが、勝者-敗者効果だね。この考え方は、あるコンテストでの結果が将来の競技にどう影響するかを示唆してるんだ。もしマウスが戦いに勝ったら、もっと攻撃的になったり、また競争する準備ができたりするけど、逆に負けたら次の対決を避けるかもしれない。これが、最近の経験に基づいて順位が変動する柔軟な社会構造を作り出すんだ。
マウスはどうやってヒエラルキーを確立するの?
マウスは通常、競争を通じて順位を確立するんだ、よくあるのはチューブに入るみたいな簡単なタスクでね。競争の結果、勝者は高いランクを得るんだ。研究者たちはこうした競争を数日間観察して、ヒエラルキーがどれだけ安定するかを見るんだよ。一匹のマウスが何度も他のマウスに勝ったら、支配的なポジションを確保するし、他のマウスはそれに応じて行動を調整するんだ。
社会的ヒエラルキーにおける脳の役割
面白いことに、脳はこうしたヒエラルキーの形成や維持に大きな役割を果たしてるんだ。研究から、特に線条体の特定の領域が、マウスが勝ったり負けたりする経験にどう関与しているかがわかってる。線条体はこれらの経験を処理して、マウスが将来の社会的状況にどう反応するかに影響を与えてるんだ。
コリン作動性介在ニューロンの役割
線条体のニューロンの中で、コリン作動性介在ニューロン(ChIs)が重要な役割を果たしてるんだ。これらは線条体全体の中では少数派だけど、新しい社会的状況に適応する柔軟性を調整するのを手助けするんだ。これらのニューロンが損傷すると、マウスの社会的競争における行動が変わって、勝ったり負けたりした後に順位を変えようとする意欲に影響が出ることがあるんだ。
競争と社会的順位
実験では、研究者たちはマウスを一連の競争にかけて、勝敗によって順位がどう変わるかを見ているんだ。研究結果は、支配的なマウスが他のケージの競争相手に負けた時、帰宅時にその地位が下がる可能性があることを示している。一方、下位のマウスが他のケージのマウスに勝つと、順位が上がることがよくあるんだ。
温かい場所テスト
研究者たちは支配性を測る手段として温かい場所テストも使うよ。このテストでは、マウスが食べ物や交尾相手のように温かいエリアを巡って競争するんだ。温かい場所に過ごす時間は、その優位性のレベルを反映している。そこにもっと多くの時間を過ごすマウスは、グループ内でより支配的と見なされるんだ。
ケージ仲間の影響
社会的順位は、個々の勝敗だけじゃなくて、ケージ仲間のパフォーマンスにも影響されるんだ。あるケージの支配的なマウスが他の競争相手に負けると、帰宅してから低ランクのケージ仲間に負けるかもしれない。同様に、下位のマウスが他に勝つと、元の高い順位のパートナーに挑む時にもっと自信を持つことがあるんだ。
体重の役割
大きなマウスがそのサイズのおかげで自動的に支配的になると思うかもしれないけど、研究では体重はほとんどの場合、社会的順位とは関係ないことが示されてるんだ。代わりに、過去のパフォーマンスや社会的状況への適応能力がもっと重要な役割を果たすんだ。
コリン作動性介在ニューロンと行動の柔軟性
線条体のコリン作動性介在ニューロンは行動の柔軟性を促進するのを手助けしてるんだ。これらがうまく機能している時、マウスは新しい経験に基づいて行動を適応させることができるけど、もしこれらのニューロンが損傷したら、支配的なマウスは戦略を調整するのが難しくなることがあって、その結果、社会的ヒエラルキーにおける不安定さが生じることがあるんだ。
結論
要するに、マウスの社会的ヒエラルキーは動的であって、過去の競争結果に基づいて変わるんだ。これらの変化は、他のマウスとの相互作用や、脳内のニューロンの役割によって起こるんだよ。これらの関係を理解することで、マウスの行動だけじゃなくて、動物やもしかしたら人間の社会的ダイナミクスにも洞察が得られるんだ。
だから、次回マウスが走り回ってるのを見たら、思い出してね:そのビー玉のような目の裏には、すごい社会的ゲームが行われてるってことを!食べ物、交尾相手、そしてもちろん支配を求めて次の手を企んでるかもしれないよ。
タイトル: Cholinergic interneurons of the dorsomedial striatum mediate winner-loser effects on social hierarchy dynamics in male mice.
概要: Cholinergic interneurons of the dorsomedial striatum may play a role in social hierarchy dynamics. A social hierarchy is an organization of individuals by rank that occurs in social animals. Establishing a new social hierarchy involves flexible behavior in deciding whether to be a winner or loser, experience of winning or losing, and stabilization of rank. The neural circuits underlying such flexible behavior have yet to be fully understood, but previous research indicates that cholinergic interneurons in the dorsomedial striatum play a role in behavioral flexibility. We used the dominance tube test to measure ranking within group housed mice, before and after between-cage competitions using the same test. We found that the experience of winning or losing against mice from different cages not only contributes to new social hierarchies among the competitors, but also causally influences the subsequent social hierarchy among their cage mates in the home cage - supporting the hypothesis of winner-loser effects on later social ranking. To test the hypothesis that cholinergic interneurons contribute to social hierarchy dynamics, we made a selective lesion of cholinergic interneurons in the dorsomedial striatum. The lesion did not prevent social hierarchy formation among pairs of similarly ranked individuals from different cages. However, it reduced the loser effect of external competition on the subsequent home-cage rankings in dominant mice. In light of these results we suggest that cholinergic interneurons in dorsomedial striatum increase the flexibility of social hierarchy dynamics. Significance statementThe effect of winning or losing a competition on subsequent ranking in mouse home cage social hierarchies was examined using the dominance tube test. We found that losing, when dominant mice were defeated by equally ranked mice from another cage, led to decreased social rank in their home cage. Conversely, winning by initially subordinate mice led to increased rank in the home cage social hierarchy. The loser effect on subsequent behavior in dominant mice was reduced after selective lesions of the cholinergic interneurons of the dorsomedial striatum. We suggest that losing might produce these effects by altering the activity of cholinergic interneurons, and thus modulating synaptic plasticity in neural circuits involved in flexible decision making and positive reinforcement.
著者: Mao-Ting Hsu, Yumiko Akamine, Kiyoto Kurima, Kazumasa Z. Tanaka, Jeffery R. Wickens
最終更新: 2024-12-04 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.04.626719
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.04.626719.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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