海马体在通过与他人的互动赋予积极价值方面起着至关重要的作用
基础科学研究所 (IBS) 认知与社会中心 (CCS) 的研究人员最近宣布发现了使我们能够识别他人的神经元。研究小组发现，处理与不同个体相关信息的神经元位于海马体的 CA1 区域。
包括人类在内的群居动物不断地与他人互动。在这个过程中，能够识别社会对方的身份，从记忆中检索关于他们的相关信息，并从当前的互动中更新这些信息，对于建立社会关系至关重要。然而，关于这些过程如何在大脑中发生的研究有限。
为了回答这个问题，过去的努力主要集中在小鼠大脑研究上，尤其是海马体。海马体被认为是答案，因为它是众所周知负责记忆形成的大脑结构。在海马体中，编号为 CA1 至 CA3 的 Cornu Ammonis (CA) 区域涉及与记忆和空间处理相关的各种功能，因此是主要的研究兴趣。
迄今为止，小鼠个体识别神经机制的研究主要集中在海马CA2区。然而，之前的研究使用的行为实验仅涉及将不熟悉的小鼠与熟悉的小鼠区分开来，因此很难解释结果是否反映了动物的感知能力或真正识别个体特征。
在这项研究中，IBS-CCS 研究团队使用小鼠开发了一种新的行为范式，以更好地研究它们识别其他个体的能力。他们的新方法包括让受试小鼠将特定的个体小鼠与奖励联系起来，并在遇到与奖励相关的个体而不是相关个体后研究它们的行为。
具体来说，两只老鼠被固定在一个旋转的圆盘上，并随机呈现给一只受试老鼠，这只老鼠会通过气味识别出邻居。然后，当响应与奖励相关的鼠标而不是另一只鼠标进行舔时，水会从设备提供给受试鼠标作为奖励。研究人员试图确定受试小鼠是否可以区分不同的个体，并分析了实验过程中的脑细胞活动。
旋转圆盘上的刺激小鼠是同窝雄性，受试小鼠已经熟悉刺激小鼠。这意味着受试小鼠仅根据刺激小鼠的独特特征来区分刺激小鼠，表明实验结果具有较高的可靠性。
使用这种行为范式，研究人员清楚地证明了海马体的背侧 CA1 区域在个体识别中起着至关重要的作用。例如，当使用神经抑制剂抑制海马 CA1 区域时，受试小鼠无法区分其邻居。此外，通过使用双光子成像技术实时观察大脑深层区域的神经细胞活动，IBS-CCS 团队甚至确定了海马 CA1 区域中负责识别神经元的特定神经元细胞个体小鼠。
这是对先前发现的一个有趣的补充，该发现提出海马体的背侧 CA2 区域是社交记忆的重要大脑区域，同时报告称背侧 CA1 区域没有发挥重要作用。
此外，过去的研究人员认为，啮齿动物的社会记忆只会持续很短的时间，它们不会形成对个体主体的长期记忆。然而，IBS-CCS的最新研究表明，小鼠确实可以形成关于个体的长期记忆。
领导这项研究的 LEE Doyun 博士说：“我们首次揭示了通过与他人的积极或消极互动获得的关于他人的价值信息是如何在我们的大脑中呈现和存储的。此外，这为理解我们的大脑在通过各种社会互动建立和发展人际关系中的作用提供了重要的见解。”
除此之外，研究人员还揭示了受试小鼠的海马 CA1 区域存在特定神经元，这些神经元处理与不同个体小鼠相关的积极信息。形成社会关系的一个重要部分是为与另一个人的社交接触分配积极或消极的价值并更新该价值。例如，正如与特定个人建立友谊至关重要一样，评估与他们互动的乐趣和回报也很重要。
发现这些特定的 CA1 神经元在遇到奖励相关个体时会做出反应。然而，当受试者暴露于与社交活动无关的气味(例如柠檬醛或丁醇)时，不会观察到这种奖励预期反应。这些发现表明，海马 CA1 区在相关社会记忆的形成中选择性地发挥重要作用。
希望这一新发现能够为治疗导致难以形成社会关系的各种脑部疾病提供潜在的解决方案。
“我们的结果可用于理解和提出针对自闭症等精神障碍的治疗方法，这些精神障碍表现出涉及处理记忆和他人相关信息的大脑功能异常，”李博士解释说。
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