親の行動におけるオキシトシンの役割
研究はオキシトシンがヤマネの育児と幼獣殺しにどう影響するかを探ってるんだ。
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母親も父親も、子育てにおいて重要な役割を果たしてるんだよね。彼らの世話は、子どもたちの生存や健康にとってめっちゃ大事。研究者たちは母親の子どもへの行動についてたくさんのことを学んできたけど、父親の行動についてはまだまだ明らかになってないことが多い。特に動物の研究では、理想的な父親の世話の例が見つかってないんだ。
草原のマウスやイヌ科(オオカミやキツネ)とか特定の霊長類みたいな動物では、父親が積極的に子育てを手伝ってるよ。彼らは子どもたちの世話に時間とエネルギーを投入してる。一方で、他のいくつかの齧歯類の種では、繁殖経験のないオスでも他の子どもたちを世話することがあるんだ。ただ、あるオスの齧歯類は自分の子どもじゃない子どもを無視したり、傷つけたりすることもある。この行動の違いは、動物の体調や環境によって影響されるんだ。
幼児殺し、つまり同じ種の幼いものを殺す行為は、一部の動物にとって一般的なんだ。これによって幼児殺しをする動物は、自分の子どもにより多くの資源を確保できるかもしれない。実験室のマウスでは、オスがメスとペアになってないとき、通常こういった攻撃的な行動を示すんだ。でも、これらのオスが自分の子どもと交流する機会を得ると、攻撃から世話をする行動に変わることもあるんだ。
母親が子どもをどう世話するかについては多くのことがわかってるけど、女性の幼児殺しがどう起こるかについての情報はまだ不足してるんだ。バージン・マンダリン・ボールは、親の行動の違いを研究するのに理想的なモデルで、オスもメスもこの種では子どもに対して世話をしたり危害を加えたりすることがあるんだ。
オキシトシンとは?
オキシトシンは、子どもを世話する行動を始めたりサポートしたりする役割で知られてるホルモンなんだ。主に脳の特定の部分で作られるんだって。研究によると、オキシトシンは母親の世話の行動を助けるだけじゃなくて、父親の育児にも影響を与えるかもしれないんだ。
オスのマウスが子どもと出会うと、オキシトシンを生産する神経細胞が活性化して、子どもを外敵から守るようになるんだ。非ヒトの霊長類でも、似たようなホルモンが父性行動に関連してるんだ。ただ、多くの霊長類の種では、父親が愛情を示す行動を取るのはほんの一部なんだ。
ある研究では、マーモセットの父親は非父親よりもオキシトシンのレベルが高くて、オキシトシンを与えることで子どもに餌を与えるのをためらわなくなることがわかったんだけど、オキシトシンがどうやって脳内で世話や幼児殺しの行動を制御しているのかはまだ不明なんだ。
内側前頭前野の役割
内側前頭前野(mPFC)は、注意や意思決定、計画に影響を与える脳の部分なんだ。これが、子どもを世話することから幼児殺しにすぐに切り替えるのに重要なんだって。研究では、母親が赤ちゃんの泣き声を聞くときにmPFCが強く活性化することが示されてる。
ラットでは、母親が初めて子どもに接触したとき、mPFCもかなり活発になるんだ。このエリアがダメージを受けると、母親が子どもを取り戻したり、毛づくろいしたりするのができなくなるんだ。齧歯類と人間の両方で、mPFCは子どもに対して世話をする際にアクティブなんだ。さらに、mPFCの多くの神経細胞にはオキシトシンの受容体があるんだ。
オキシトシンはmPFCに作用することで、社会的な相互作用や母性行動に影響を与えることができるんだ。いくつかの研究は、子どもを世話する際のmPFCの役割に焦点を当ててるけど、幼児殺しへの関与はまだよくわかってないんだ。この研究は、PVNからmPFCまでのオキシトシン神経が父性行動や幼児殺しの行動にどのように影響を与えるかを探ることを目的としてるんだ。
研究方法
オキシトシンと子どもに対する行動の関係を調査するために、いくつかのアプローチが使われたんだ。免疫組織化学、オプトジェネティクス、ファイバーフォトメトリー、オキシトシン注射の使用なんかがね。研究者たちは、PVNからのオキシトシン神経が世話や幼児殺しの行動にどのように影響を与えるかを特定することを目指してたんだ。
最初の結果では、幼児の世話をしているときの方が、幼児殺しのときよりもオキシトシンを生産する細胞が活発であることが明らかになったんだ。研究者たちがこれらの神経を活性化したとき、オスのボールは子どもに近づくのが早くなって、子どもを取り戻すのも早かった。それに対して、これらの神経を抑制すると、幼児殺しの行動が増えたんだ。
オキシトシンと行動に関する発見
研究者たちが幼児の世話と幼児殺しの間でオキシトシン神経の活動を調べたとき、子どもを世話している間の方が多くの神経が活性化してるのがわかったんだ。具体的には、オスとメスのボールが世話行動を示すときに、その神経での活動が幼児殺しの傾向を示すときよりも多いことがわかったんだ。
さらに実験では、オプトジェネティクスを使ってこれらの神経をオンオフしてボールがどのように反応するかを見たんだ。オキシトシン神経が活性化されると、ボールは子どもに近づくのが早くなり、取り戻すのも早くなったけど、抑制されたときは世話の行動に遅れが出て、傷つける傾向が増えたんだ。
オプトジェネティクス活性化の影響
研究者たちは、mPFCのオキシトシン神経の軸索端を刺激することで子どもに関連する行動がどう変わるかも探ったんだ。これらの端子が刺激されると、オスのボールは子どもに対する反応時間が速くなったし、同じ刺激があったときには幼児殺しの行動が抑制されたんだ。
逆に、投影端子が抑制されると、ボールは幼児殺しの行動が著しく増えたんだ。これらの発見は、PVNからmPFCに投影されるオキシトシン神経が世話行動を促進し、幼児殺しを抑制する強い調節役割を果たしていることを示してるんだ。
オキシトシン注射の効果
オキシトシンの腹腔内注射がボールにどう影響するかを調べるために、研究者たちはボールが子どもと交流する前に注射を行ったんだ。オスの場合、注射によって子どもに近づく反応が早くなったけど、メスの場合は行動に大きな変化は見られなかったんだ。
幼児殺しの行動を調べたとき、注射の影響は異なってた。オスの場合、注射は接近するまでの時間には大きな変化をもたらさなかったけど、害を加えるまでの時間が遅くなったんだ。メスの場合は、子どもに接近し攻撃するまでの時間が長くなったんだ。
結論
要するに、この研究はPVNとmPFCをつなぐオキシトシン神経回路が、マンダリン・ボールの子どもへの世話や幼児殺しに関連する行動を管理する重要な役割を果たしていることを示してるんだ。この神経接続をよりよく理解することで、人間や野生動物における行動の異常を管理するための重要な洞察が得られるかもしれない。
親の行動の本質は、動物福祉の理解を深めたり、保全戦略に貴重な情報を提供するかもしれない。オキシトシンが親の行動に与える影響は、育児や攻撃性に関連する心理状態に対する治療的応用の可能性を示してるんだ。
将来の方向性
親の行動におけるさまざまな脳の領域の影響を探ることなど、さらに研究が必要な分野はたくさんあるんだ。オキシトシンがどのように作用するかという正確な経路を理解することは、家畜や野生動物の行動を管理するための進歩につながるかもしれないし、さまざまな種におけるオキシトシンの行動 effectを探ることも、動物飼育や野生動物の保全の実践に役立つかもしれない。
これらのつながりを調査し続けることで、研究者たちは親の世話に関する知識を深め、動物福祉の実践を向上させ、心理的障害からくる行動問題に対する介入策を開発することを目指してるんだ。最終的には、親の世話が関わる状況で動物と人間の両方にとってより良い成果を生むことにつながるかもしれないね。
タイトル: PVN-mPFC OT projections modulates pup-directed pup care or attacking in virgin mandarin voles
概要: In many species, adult animals may exhibit caregiving or aggression towards conspecific offspring. The neural mechanisms underlying the infanticide and pup care remain poorly understood. Here, using monogamous virgin mandarin voles (Microtus mandarinus) that may exhibit pup care or infanticide, we found that more oxytocin (OT) neurons in the paraventricular nucleus (PVN) were activated during pup caring than infanticide. Optogenetic activation of OT neurons in the PVN facilitated pup-caring in male and female mandarin voles. In infanticide voles, optogenetic activation of PVN OT cells prolonged latency to approach and attack pups, whereas inhibition of these OT neurons facilitated approach and infanticide. In addition, OT release in the medial prefrontal cortex (mPFC) in pup-care voles increased upon approaching and retrieving pups, and decreased in infanticide voles upon attacking pups. Optogenetic activation of PVN OT neuron projections to the mPFC shortened the latency to approach and retrieve pups and facilitated the initiation of pup care, whereas inhibition of these projections had little effect. For pup-care females, neither activation nor inhibition of the fibers affected their behavior towards pups. In infanticide male and female voles, optogenetic activation of PVN-mPFC OT projection fibers prolonged the latency to approach and attack pups and suppressed the initiation of infanticide, whereas inhibition of these projections promoted approach and infanticide. Finally, we found that intraperitoneal injection of OT promoted pup care and inhibited infanticide behavior. It is suggested that the OT system, especially PVN OT neurons projecting to mPFC, modulates pup-directed behaviors and OT can be used to treat abnormal behavioral responses associated with some psychological diseases such as depression and psychosis.
著者: Fa-Dao Tai, L. Li, Y. Li, C. Huang, W. Hou, Z. Lv, L. Zhang, Y. Qu, Y. Sun, K. Huang, X. Han, Z. He
最終更新: 2024-07-06 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.06.583718
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.06.583718.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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