Tracey J. Shors , Krishna Tobόn , Gina DiFeo , Demetrius M. Durham & Han Yan M. Chang
Tudományos jelentései 6. cikk cikkszám: 18960 (2016)
doi: 10.1038 / srep18960 ·
Absztrakt
A szexuális agresszió megzavarhatja a tanulással kapcsolatos folyamatokat, mivel a nőstények a serdülőkorból fiatal felnőttkorba kerülnek. A laboratóriumi vizsgálatok során szerzett tapasztalatok modellezéséhez a SCAR-t fejlesztettük ki, amely a szexuális kontextusú agresszív válasz. A pubertás idején egy rágcsáló nő naponta párosul 30-perchez egy szexuálisan tapasztalt felnőtt férfival. A SCAR-tapasztalat során a férfi nyomon követi a női anogenitális régiót, amikor a csapokból kilép.
A stresszhormon kortikoszteron koncentrációja szignifikánsan emelkedett a tapasztalat alatt és után. Ezen túlmenően a felnőtt korú férfiaknak a pubertás idején kitett nők nem működtek jól az asszociatív tanulási feladattal végzett képzés során, és nem tudtak jól megtanulni az anyai viselkedést az anyai szenzitizáció során. A legtöbb nő, akik a felnőtt férfiaknak voltak kitéve, nem tanultak az utódok gondozására az 17 napok során. Végül, az anyai viselkedést nem kifejező nőstények hippocampusukban kevesebb újonnan létrehozott sejtet tartottak fenn, míg az anyai viselkedést kifejező sejtek több sejtet tartottak fenn, amelyek többsége hetekben differenciálódni fog neuronokká. Ezek az adatok együttesen támogatják a SCAR-ot mint hasznos laboratóriumi modellt a szexuális agresszió és a női agyra gyakorolt trauma potenciális következményeinek vizsgálatára a serdülőkor és a fiatal felnőttkor során.
Bevezetés
Harminc százaléka világszerte él valamilyen fizikai vagy szexuális erőszakot életük során1és a serdülő lányok sokkal nagyobb valószínűséggel, mint az általános lakosság, nemi erőszak, nemi erőszak vagy szexuális támadás áldozataivá válnak2. A négy alapképzésben résztvevő nők majdnem egyike szexuális agressziót és erőszakot tapasztal az egyetemen, leggyakrabban a gólya és a sophomores között.3. Emellett a mentális betegségben szenvedők, különösen a szegények és a hajléktalanok, különösen érzékenyek a szexuális agresszióra és az erőszakra az utcán élve4,5. Függetlenül attól, hogy mikor vagy hol, a szexuális agresszió és a visszaélés az egyik élénkebb és legnehezebb élmény, amely gyakran hozzájárul a negatív hatás, a szorongás, a tanulási hiány és a felnőttkori depresszió kialakulásához.6,7,8. Annak ellenére, hogy a nők szexuális trauma és a mentális egészségi zavarok között vitathatatlan összefüggés van, kevés tudjuk, hogy a szexuális agresszió és a kapcsolódó tapasztalatok megváltoztatják-e a női agyat. Ennek egyik oka az, hogy nincs olyan állatmodell, amely a szexuális traumának a viselkedésre gyakorolt következményeit és a nőstények neuronális funkcióit tanulmányozza.
A laboratóriumi vizsgálatok többségében a stressz modelljei korlátozó stresszre, úszási stresszre vagy elrettentő sokkokra támaszkodnak, amelyek nem feltétlenül tükrözik a fiatal nők által a valós életben tapasztalható stresszfajták típusait és típusait. Mindazonáltal e és hasonló modellek felhasználásával számos tanulmányt közöltünk, amelyek azt mutatják, hogy a női rágcsálók nagyon eltérően reagálnak a hím rágcsálókkal szemben a laboratóriumi stresszorokra.9. Például a klasszikusan kondicionált előrejelző válasz asszociatív tanulása a férfi rágcsálók laboratóriumi stresszterhelésének kitettsége után fokozódik, de a nőstények súlyosan károsodnak10,11. Ezeket a tanulási hiányokat a nőknél a szinaptikus tüskék sűrűségének csökkenése kíséri a hippocampusban. A stressz függvényében a nők tanulási hiánya számos agyi régióban függ az idegsejtektől, leginkább a hippocampus, az amygdala és a prefrontális kéreg elődarabja.12,13.
Gyakran feltételezik, hogy a stressz-tanulás és a neuronális funkció hatásai a laboratóriumi állatokban olyan változásokat tükröznek, amelyek a stresszes élet eseményeket tapasztaló nőknél fordulhatnak elő. Az egyik tapasztalat, amely sok fajban nő és nőstény gyakran fordul elő, a szexuális agresszió, és amint azt megjegyeztük, ezek a félelmetes tapasztalatok a nőknél mentális egészségügyi szövődményekhez vezethetnek, valamint zavaró gondolatokkal és ruminációkkal a múltról, amelyek megakadályozzák tanulási és koncentrációs képességüket. Még azoknál a nőknél is, akik nem folytatják a mentális betegség kialakulását, a szexuálisan traumatikus élmények tartós benyomást keltenek életükre, feltehetően a tanulással és a memóriával kapcsolatos neuronális folyamatok változásai révén. Ha teljesen meg akarjuk érteni a szükséges és elegendő neuronális és viselkedési mechanizmusokat, amelyek a szexuális agresszió során aktiválódnak a női agyban, ki kell dolgoznunk egy laboratóriumi modellt. Ennek az igénynek a kielégítésére kifejlesztettünk egy állatmodellt, amelyet a továbbiakban szexuális konspektív agresszív válasznak (SCAR) nevezünk. A SCAR modellben a nőstényre összpontosítottunk, amikor a pubertásból fiatal felnőttkorba lépett, mert ez az az időszak, amikor a nőstények leginkább szexuálisan agresszív felnőtt férfiakkal találkoznak. We gyakorlati okokból is ezt az időszakot választotta; a serdülő nőstény patkány nem teljes mértékben képes kopulációra és / vagy szaporodásra, mivel a hüvelycsatorna nem teljesen nyitott és / vagy az ösztradiás ciklus nem teljesen kifejlődött. Ezért a felnőtt férfiakkal való kölcsönhatások nem termelnek utódokat. Egy felnőtt férfival való újszerű találkozás utánzása céljából egy serdülő nőstény Sprague Dawley patkányt (postnatalis nap 35) egy szexuálisan tapasztalt felnőtt hím patkánynak vetettünk alá 30-min-hez, az otthoni ketrecüktől eltérő körülmények között. A találkozókat videofelvételekkel rögzítették az agresszióhoz és a vételhez kapcsolódó viselkedések pontozásához. A felnőtt férfiakat nem választották ki agresszióra, hanem szexuálisan tapasztalt tenyésztők voltak egy megalapozott kolóniából. A kísérletek során a fiatal nőstényt két különböző felnőtt férfival tesszük ki, egyenként, minden második napon felváltva, a pubertás során.
A következő kísérletekben leírjuk a kölcsönhatások során bekövetkezett viselkedéseket és az interakciók következményeit. Ezen kezdeti vizsgálatok során a fiziológiai stresszválaszra összpontosítottunk, mert fontos megállapítani, hogy a tapasztalat stresszhatást mutat a női rágcsáló számára. A stresszhormon, a kortikoszteron koncentrációját mértük, mivel annak emelkedése jelzi a hypothalamus-hipofízis mellékvese (HPA) tengelyének aktiválását, az emlős fajok primer stresszválaszát. Ezt követően megvizsgáltuk a SCAR tapasztalatok tanulási hatásait. A klasszikusan kondicionált szemhéj-választ választottuk, mert a normál laboratóriumi stresszorok expozíciója megzavarja ezt a fajta tanulást a felnőtt nőknél, amint azt fentebb megjegyeztük. Ezt a feladatot is választottuk, mert ez a fajta tanulás is megszakad a felnőtt férfiaknak való kitettséggel14. Ezért, ha a SCAR-tapasztalat megzavarja ennek a válasznak a megtanulását, arra a következtetésre juthatunk, hogy a férfival való társadalmi kölcsönhatás hasonló reakciót vált ki egy tipikusabb laboratóriumi stresszorra (úszási stressz, farok-stimuláció), és azt is, hogy a hatás a pubertásról a felnőttkorig terjedhet . Egy további kísérletsorozatban megvizsgáltuk a társadalmi interakció következményeit az anyai viselkedés kifejezésére a nőben. Az anyai gondozási magatartások kifejlesztése és „tanulása” vitathatatlanul a legtöbb, ha nem a legfontosabb funkció, amelyet a nők szereznek. Ismét a cél az volt, hogy felmérjük a potenciális kimeneteleket, amelyek közvetlen kapcsolatban állnak a nők számára értelmes viselkedéssel, de a legtöbb faj túlélését is befolyásolják.
Végső függő intézkedésként a SCAR tapasztalat potenciális hatásait tekintettük a hippocampus neurogenezisére. A hippocampus új idegsejteket generál egész életen át - minden nap ezer és közel kétszer annyi a pubertás idején15. Ezek közül az új neuronok közül sokan néhány héten belül meghalnak, amíg új tanulási tapasztalat nem következik be16,17. A tanulás típusai, amelyek az új neuronokat életben tartják, a nyomkövetés, a térbeli navigációs tanulás és a motoros készségtanulás17,18,19. A sejtek túlélésére gyakorolt hatások a pubertásban hasonlóak a felnőttkori élethez, de azért, mert annyi több sejt keletkezik, a tanulás (vagy nem tanulás) következményei az agy integritására különösen mélyek. A jelen kísérletekben feltételeztük, hogy a SCAR hatása az anyai viselkedés kifejezésére megzavarja az újonnan létrehozott sejtek túlélését a hippocampusban. A cél az volt, hogy a női agyban olyan kimeneti mérést hozzunk létre, amelyet végül a felnőtt férfival való ismételt találkozás befolyásol.
Mód
Online módszerek
Férfi és nőstény Sprague-Dawley patkányokat tenyésztettünk a Rutgers Egyetemen a Psychology Departmetben. Húsznyolc nappal a születés után az állatokat elválasztottuk, és 2 – 3 férfiak és 2 – 4 nők nőstényében helyeztük el a szokásos műanyag cipőfülke-ketrecekben (44.5 cm hosszú 21.59 cm széles és 23.32 cm magas). A nő az anyai vizsgálatban egyedül volt. Az állatoknak hozzáférést biztosítottak az ételhez és a vízhez ad libitum és 12-en tartjuk: 12 hr fény-sötét ciklus; a fényciklus 7am-on kezdődött és 7pm-en végződött. Az összes kezelési és kísérleti manipulációt a napi ciklus fényrészében végeztük. Kísérleteket végeztünk a PHC által a humán gondozásra és a laboratóriumi állatok használatára vonatkozó szabályzatban és a laboratóriumi állatok gondozására és használatára vonatkozó útmutatóban meghatározott szabályokkal és szabályozással. A Rutgers Egyetem Állatgondozási és Felügyeleti Bizottsága jóváhagyta az összes eljárást.
Kísérlet 1: Milyen viselkedést fejt ki ki a SCAR alatt?
A SCAR-expozíció akkor kezdődött, amikor a serdülő nő a szülés utáni nap (PND) 35 volt, míg a férfi tenyésztők életkora körülbelül 120 – 160 napos volt. Az ebben a korosztályban lévő nők az 120 – 220-g között mérlegeltek, míg a férfiak az 400 – 700-g között voltak. A kísérleti manipuláció során egy serpenyő nőstény patkányt (n = 10) helyeztünk egy új ketrecbe egy felnőtt szexuálisan tapasztalt hím patkánygal 30-min. A párosítás során fellépő viselkedést hasonlították össze egy hasonló párosodás során egy pubescent női patkány (n = 10) és egy felnőtt patkány között. Minden feltétel ugyanaz volt, függetlenül az egyes párosításoktól. Az expozíciót naponta nyolc egymást követő napon végezték. A serdülő nőstényt két felnőtt egyikének kitették, akiket naponta váltottak. Minden interakció videofelvétel volt, és a viselkedést két független kísérlet végezte.
Nagyon kevés szexuális behatolás történt, ezért az adatok nem szerepelnek itt. Három viselkedést számoltunk és elemeztünk az alábbiak szerint: 1) anogenitális követések, 2) csapok és 3). Egy anogenitális követési esemény során a hím nyomon követte, miközben feltehetően a nőstény anogenitális régióját szimatolta, amikor körbefutott a ketrecben. Amikor a hím orra folyamatosan (> 1 másodpercig) érintette vagy majdnem megérintette a nőstény anogenitális régióját, ezt az egy követési magatartást vettük figyelembe. A csapszeg alatt a felnőtt férfi hatékonyan visszafogja a nőstényt, általában úgy, hogy a tetején ül, vagy a hátára fordítja, és mancsaival lenyomva tartja. Menekülési magatartás során a nőstény felült a hátsó mancsaira, és a ketrec teteje felé nyúlt, mintha menekülni próbálna. Ezt a három viselkedést a 30 perces találkozás során 10 perces intervallumokban számolták meg. Mint megjegyeztük, ezeket a viselkedéseket hasonlítottuk össze egy pubertás nőstény kifejezte magatartással felnőtt nővel (nő / nő) párosítva.
Eredmények Kísérlet 1
Az első SCAR-expozíció során a felnőtt hím (felnőtt férfi / serdülő nő, SCAR) által kifejezett anogenitális követések száma szignifikánsan nagyobb volt, mint a felnőtt nőstény patkány, amelyet egy serdülő női (nő / nő) csoportban párosítottak, hasonló viselkedéseihez képest.t(18) = 6.07; p <0.001; 1A). A menyasszonyi nő által kifejezett menekülési viselkedések száma is nagyobb volt a felnőtt férfival való interakció során, mint a felnőtt nő (t(18) = 6.94; p <0.001; 1B). A csapok száma nagyobb volt, amikor a serdülő nő egy felnőtt férfival kölcsönhatásba lépett, mint amikor egy felnőtt nővel lépett kapcsolatba (t(18) = 5.77, p <0.001; 1C). Ezeket a viselkedéseket az 8 során elemeztükth egymást követő napon. Ahogy az első expozíció során, az anogenitális követések száma megemelkedett (t(18) = 10.51; p <0.001; 1D), mint a menekülési viselkedés (t(18) = 6.09; p <0.001; 1E) és a csapok száma (t(18) = 5.57; p <0.001; 1F). Ezeknek a viselkedéseknek a száma nem változott az első és a nyolcadik expozíció között (p> 0.05). Ezek az eredmények arra engednek következtetni, hogy a rögzített magatartásmódok nem szoktak be a két rokon faj folyamatos társadalmi interakcióival.
1 ábra: A SCAR-expozíció viselkedési mérése.
(A) Az első SCAR expozíció során az anogenitális szippantások száma szignifikánsan nagyobb volt a SCAR (felnőtt férfi / serdülő nő) csoportban, mint a másik nőstény (nő / nő) párosított nőknél. (B) Az első expozíció során a nő nagyobb számú menekülési viselkedést hajtott végre, amikor egy felnőtt férfival párosult, mint egy felnőtt nővel párosítva. (C) A felnőtt férfi többször is rögzítette a serdülő nőt, mint a felnőtt nő.D-F) Ezek a viselkedési eredmények hasonlóak voltak a nyolcadik expozíció során. A SCAR-csoport több anogenitális szippantást kapott, több menekülési viselkedést és csapot bocsátott ki a hasonló viselkedésekhez képest, amikor egy serdülőkort egy felnőtt nővel párosítottak.
2 kísérlet: A SCAR expozíció növeli-e a kortikoszteront?
Egy második kísérletben elemeztük a SCAR expozíció hatását a stresszhormon kortikoszteron koncentrációjára két időpontban. Először a felnőtt férfiak expozícióját követően összehasonlítottuk az 30-percben előforduló kortikoszteron mennyiségét a felnőtt hímnek való expozíció után. A mellkasi nőstényeket egy felnőtt hím tenyésztőnek (n = 6) vagy egy felnőtt nősténynek (n = 5, PND 60 – 120) tették ki 30-percben, és az egyszeri expozíciót követően a törzsvért 30-perccel később gyűjtöttük össze. Az állatokat halálos pentobarbitális intraperitoneális injekcióval adtuk be, és a törzsvért összegyűjtöttük. A vért heparin csövekbe vittük át (BD Biosciences, Franklin Lakes, NJ), 2500 RPM-en centrifugáltuk 20-percre és -20 ° C-on tároltuk. A kortikoszteron immunvizsgálatot a gyártó protokollja szerint végeztük (Corticosterone EIA Kit, Arbor Assays, Ann Arbor, MI). Külön csoportokban egy serpenyő nőstényt egy felnőtt hímnek tettünk ki 30-perchez (n = 8), vagy önmagában egy új ketrecbe helyeztük az 30-perchez (n = 7). A kortikoszteron koncentrációját a felnőtt férfiaknak kitett serdülő nőstény vérében összehasonlították a rágcsálókra enyhén stresszt okozó új kontextus hatására felszabaduló mennyiséggel. Két órával az interakció megszűnése után a nőstényeknek pentobarbitál halálos dózisát kaptuk, amint a fentiekben leírtuk, és a vért gyűjtöttük a kortikoszteron-koncentrációk radioimmun vizsgálata céljából.
Eredmények Kísérlet 2
A SCAR-tapasztalat stresszhatást okozott a nősténynek, amint azt a stresszhormon kortikoszteron emelkedett koncentrációja jelzi, amely stresszes élményben felszabadul a mellékvesékből. Az első 30-percben a felnőtt hím első expozíció után a koncentráció emelkedett volt, összehasonlítva azokkal a koncentrációkkal, amelyeket egy felnőtt nősténybe helyeztünk új körülmények között (t(13) = 2.59; p <0.05; 2A). Egy külön kísérletben az 30-percben a felnőtt hímnek kitett serdülőkorban lévő kortikoszteronkoncentrációkat két órával később megemelték, összehasonlítva a serdülő nőstényben, amely egyedül maradt az 30-min új környezetében, és visszatért az otthoni ketrecbe (t(9) = 3.07, p <0.05; 2B). Ezek az adatok arra utalnak, hogy az ellentétes nemekkel való társadalmi interakció stresszebb, mint az azonos neműek közötti interakció és a stresszesebb, mint az új környezetben, legalábbis a serdülő női rágcsálókban.
2 ábra: A SCAR növeli a stressz hormonokat és megzavarja a tanulást.
(A) A kortikoszteron-koncentrációk szignifikánsan emelkedtek a serdülő nőknél harminc perccel a felnőtt férfiaknak való kitettség után, összehasonlítva a felnőtt nőstény párosított serdülő nőknél. (B) A koncentrációkat két órával később megemelték egy serdülő nőstényben, akiket egy felnőtt férfival párosítottak, összehasonlítva az új kontextusban elhelyezett serdülő nőknél. (C) A klasszikusan kondicionált szemhéjkötés-válasz tanulását a felnőtt férfiaknak kitett nőknél értékeltük. A nyomkövetés során a teljesítmény a nőknél (SCAR) csökkent, míg a nőstények nem voltak kitéve felnőtt férfiaknak (nem SCAR). A pontozott vonal jelzi az 60% tanulási kritériumot, amelyet a kondicionált válasz sikeres tanulásának mértékeként határoztak meg.
Kísérlet 3: Megszakítja-e a SCAR az asszociatív tanulást a serdülő nőben?
Egy harmadik kísérletben megvizsgáltuk a SCAR-expozíciók hatását a klasszikusan kondicionált szemhéjkötés-válasz tanulására nyomkövetési eljárással. A szemhéj aktivitását az izomon keresztül a szemhéjból származó elektromográfiai (EMG) aktivitást használtuk. Az elektródákat a szemhéj körül ültették be, hogy feltáratlan ingereket kapjunk (US). A műtét során a rágcsálókat nátrium-pentobarbitállal (35mg / kg) injektáltuk, amelyet egy izoflurán inhalálószerrel kiegészítettünk. Két pár elektródát (szigetelt rozsdamentes acélhuzal 0.005 in.) Csatlakoztattak a fejléchez, és beültették a felső szemhéjba (orbicularis occuli izom). A huzal körül a szigetelést eltávolítottuk az egyes elektródák egy részéből, hogy érintkezzenek az izommal. A fejlécet négy csavarral helyeztük el, és fogászati akril segítségével rögzítettük. A műtétet követően a patkányokat melegen tartottuk és megfigyelés alatt tartottuk, amíg az anesztézia felépül. A patkányokat gyerekek acetaminofénjével (koncentrált 32mg / ml) kaptuk, műtét után, orálisan beadott 112mg / kg dózisban, és a képzés előtt legalább 2 napos helyreállítást engedélyeztek.
A PND 35-nál a nőstény serdülő patkányt (n = 6) naponta egy felnőtt szexuálisan tapasztalt hímnek kitettük 30-min vagy önmagában (n = 6) az 30-min ketrecbe. Az ötödik SCAR-expozíció után a fentiekben leírtak szerint végeztünk szemhéj-elektróda-műtétet. Két nappal a visszanyerés után a nőstényeket naponta ismételten érintkeztük a felnőtt férfiakkal (SCAR), vagy egyedül maradtuk ketrecben, hím nélkül (nincs SCAR). A nyolcadik napon minden nőstény 30-percre ki volt téve a hímnek, majd eltávolítjuk a SCAR-expozícióból, és átvittük a kondicionáló helyiségbe. Az elektródákat a menetíró készülékhez csatlakoztatták, és egy órára akkreditálták az edzőkészülékhez. Másnap minden nőstényt a korábbiakhoz hasonlóan érintkeztek a felnőtt férfiakkal, majd az 200 kísérletekkel nyomon követik a nyomkövetést. Ezt az eljárást négy napig megismételtük, összesen 800 kísérletekkel.
Nyomkövetési eljárást alkalmaztunk, amelynek során az állatot kiképezték, hogy megtanulja a fehér zajú stimulus (CS) és a periorbitális szemhéj-stimuláció feltétel nélküli ingerének (USA) közötti időbeli kapcsolatot. A fehér zajt 80 dB-ben adtuk meg 250 ms-ra, 500 ms nyomkövetési időközzel elválasztva, és az 0.5 mA-nél a szemhéj stimulálásával 100 ms-on. Az EMG-aktivitást minden kísérlet során rögzítették (kivéve az USA-t), hogy értékeljék és elemezzék az adaptív szemhéjkötés-válaszok százalékos arányát (a nyomkövetési intervallum alatt). A CS-re adott válaszként a szemhéjakat az EMG-válasz alapértékének és időtartamának jelentős változásaként értékeltük. Szemkötést számoltunk, ha az EMG-aktivitás meghaladta az 10-ms-ot, az 0.3-mV-t, és legalább három standard deviáció (SD) volt nagyobb, mint az alapszintű prestimulus EMG válasz. Azok a válaszok, amelyek az 500-ms nyomkövetési intervallum alatt és az Egyesült Államok előtt előfordultak, feltételezett válaszoknak (CR-k) tekinthetők. Amint azt már említettük, minden patkányt 200-kísérletben kaptunk minden nap 4 egymást követő napokon. Azokat a állatokat, amelyek négy nap alatt legalább egy 60% -ot kondicionált válaszoltak bármelyik ülésen, úgy vélték, hogy megtanulták a CR-t.
Eredmények Kísérlet 3
Az ANOVA ismétlődő méréseit az 100 vizsgálatok nyolc blokkjának teljesítménye alapján végeztük el függő intézkedésekként. Ahogy az várható volt, a képzés fő hatása rendkívül jelentős volt [F (7,70) = 7.89, p <0.001], ami azt jelzi, hogy a CR-k száma nőtt a blokkok alatt, és ezért megtörtént a tanulás. Az első 100 vizsgálat során, amikor a tanulás nagy része megtörténik, a felnőtt férfinak kitett pubertás nők kevesebb CR-t bocsátottak ki, mint azok a nők, akik nem voltak kitéve a felnőtt férfinak [F (4,40) = 3.28; p <0.05]. A felnőtt hímnek (SCAR) kitett nőstények szintén kevesebb CR-t bocsátottak ki a 100 vizsgálat blokkjai során az edzés négy napja alatt [F (1,10 = 5.78; p <0.05; 2C). Ezek az eredmények azt sugallják, hogy mindkét csoport tanult, de a felnőtt hímnek kitett nők kevesebb, jól időzített CR-t produkáltak (azaz a nyomkövetési intervallum alatt). A CR-k százaléka sem emelkedett az utolsó napon (p = 0.11), ami arra utal, hogy a tanulás fennsíkon van; mindazonáltal a teljesítmény különbözött a felnőtt hímnek kitett nők és a nem kitett nők között (p <0.001). A kondicionáló adatokat tovább elemeztük egy tetszőleges tanulási kritérium alkalmazásával, amely 60% válaszolt. Ez a kritérium pontozott vonallal jelenik meg a 2C az 60% kondicionált válaszadás jelzése. A kontrollcsoportban lévő összes nő (nem SCAR; 6 / 6) az 60% -os 800-vizsgálatokra vonatkozó tanulási kritériumot ért el, míg a SCAR csoportban csak a nők 50% -a (3 / 6).
Kísérlet 4: Az SCAR megzavarja az anyai szenzibilizációt?
Felnőtt szűz nőstények az újszülött kölyök expozíciójának hatására idővel kifejezhetik az anyai viselkedést14,20 az anyai szenzibilizációnak nevezett folyamaton keresztül. Ugyanezt a viselkedést a nők fejezték ki pubertáskor, amint a 3A. Annak meghatározására, hogy a SCAR-expozíciók csökkentik-e az anyai szenzibilizációt, az egyes pubescent szűz nőstény patkányokat (n = 8) a felnőtt hímnek (SCAR) tettük ki 21-nak egymást követő napokon, a PND35-től kezdve. Kontrollként egy szomorú nőstény csoportot (n = 8) egyedül helyeztünk egy üres ketrecbe ugyanazon ütemterv szerint. A SCAR-expozíciók ötödik napján, a PND39-ben két újszülött postnatális kölyökkutyát (PND 1 – 10) helyeztünk a pubescent nőház otthoni ketrecébe az 24-h számára. A kölyökkutyák nem kísérleti anyaállatokból születtek, ezért 24 órákonként visszatértek az eredeti anyaállatokhoz táplálkozás és gondozás céljából, az 24-h-t a szoptató anyjukkal töltve. Az újszülött kölyök egészsége tisztességes volt; Ha a kölyökkutyákat az eredeti anyjuk elhanyagolták, akkor eltávolítottuk őket a vizsgálatból. Az anyai viselkedés megfigyelése céljából a kölyökkutyákat az otthoni ketrec másik oldalán helyezték el, az anyai viselkedést megfigyelték és rögzítették az elhelyezés utáni első 10 percben. A rögzített viselkedés 1) volt a kölykök nyalása / ápolása, 2) egy vagy két kölyök visszanyerése és 3) a kölykök csoportosítása. Miután két egymást követő napon kifejezték az anyai viselkedés teljes komplementumát, úgy tekintették, hogy a nőstény kifejezte anyai szenzibilizációt.
3 ábra: A SCAR megzavarja az anyai viselkedést és szenzibilizációt.
(A) Azok a pubiescent nők, akiknek pubertáskor (SCAR) felnőtt hímnek voltak kitéve, kevésbé voltak hajlandóak megtanulni kifejezni az anyai viselkedést az 17 napok során. Ezen nőstények közül csak három (3 / 8) fejezte ki az anyai viselkedést, míg az összes olyan szűz nőstény nő, aki nem volt kitéve a felnőtt hímnek (8 / 8). (B) Az anyai viselkedés számát (nyalás, szedés és kölyökcsoportosítás) minden nap megegyeztek az esetleges 3 teljes pontszámmal. A felnőtt hímnek (SCAR) kitett publikus nők kevésbé fejezték ki ezt a viselkedést, mint azok a nők, amelyek nem voltak kitéve a felnőtt hímnek (No SCAR).
Eredmények Kísérlet 4
A következő anyai viselkedést elemezték: kölykök nyalása, visszakeresése és csoportosítása. Az anyai magatartás számát minden nap összeszámoltuk a potenciális összesített pontszám 3-ig. A kölyköknek való kitettség napjai és az SCAR-állapot ismételt varianciaanalízise az anyai viselkedés jelentős növekedését jelezte [F (16) = 8.39; p <0.05; 3B] és kölcsönhatás a SCAR expozícióval [F (1,16) = 2.18; p <0.01]. Jelentős különbségek jelentek meg a csoport viselkedése között a kölyök expozícióját követő hét napon belül (p <0.05). A SCAR nőstények többsége nem fejezte ki mindhárom anyai magatartást, míg a hímnek nem kitett nők (8/8) anyai magatartást tanúsítottak, általában 5–7 napon belül (3A).
Kísérlet 5. A SCAR megbontja az újonnan létrehozott sejteket a hippokampuszban?
Először megvizsgáltuk a SCAR-expozíciók lehetséges hatását a gyrus-dentatusban proliferáló sejtek számára a SCAR-expozíció első két órájában. A nőstényeket egy intraperitoneális injekcióval injektálták 5-bróm-2-dezoxiduridinnel (BrdU; 200 mg / kg) közvetlenül egyetlen 30-perc SCAR expozíció előtt, és a BrdU injekciót követően 2 órákat elölték (n = 5). A sejtek számát összehasonlítottuk azokban a csoportokban, amelyekbe BrdU-t injektáltunk és két órával később feláldoztunk (n = 6). Másodszor, felmértük a SCAR-expozíciók lehetséges hatását a BrdU-val jelölt sejtek számára, miután egy hét alatt felnőtt hímnek tettük kitéve. Ehhez egy serdülő nőstény csoportot tettek felnőtt hímnek minden nap 8 egymást követő napokban, a PND35 kezdetén (n = 7). Az 6 előtt BrdU injekciót adtak nekikth expozíció (PND 40), és az injekció beadása után egy héttel feláldozták. A nőstények egy másik csoportját egyedül hagyták otthoni ketrecükben (n = 4), BrdU injekciót kaptak a PND 40-en, és egy héttel később feláldozták. A SCAR sejtek túlélésére gyakorolt hatásainak vizsgálata céljából az állatok egy csoportját egyszer injektálták BrdU-val, és huszonegy nappal az egyetlen BrdU-injekció után feláldozták (No SCAR; n = 7). A BrdU-val jelölt sejtek számát összehasonlítottuk egy olyan csoport számával (SCAR; n = 5), amelyet BrdU-val injektáltunk, majd 30-percig a felnőtt hímnek minden nap 21-napokon kitettük a PND35-től kezdve.
Immunhisztokémiát végeztünk a BrdU-jelölt sejtek számának elemzése céljából. Az állatokat mélyen érzéstelenítettük nátrium-pentobarbitállal (100 mg / kg; Butler Schein, Indianapolis, IN, USA) és transzkardiálisan perfundáltuk 4% paraformaldehiddel 0.1 M foszfát pufferben. Az agyokat extraháltuk és 4% paraformaldehidben fixáltuk 4 ° C hőmérsékleten az 24 – 48-h esetében a szövet szerkezetének megőrzése érdekében, mielőtt foszfáttal pufferolt sóoldatba (PBS) vittük. Egy vibratomert használtunk az 40μm koronális metszetek metszésére a gyrus dentatátum teljes rostral-caudalis szakaszán az egyik féltekén. Ez a laboratóriumunkban szokásos gyakorlat, mivel a bal és a jobb dentate gyrus között nem figyeltek meg a proliferáció féltekén belüli különbségeit21,22. Minden tizenkettedik szeletet felfagyott üveglapra (Fisher Scientific, Suwane, GA, USA) ragasztunk, és hagyjuk megszáradni. Száraz állapotban a szövetet standard peroxidáz módszerekkel festettük fel, hogy a BrdU-t beépítő sejteket a korábban ismertetett módon ábrázoljuk22. A szövetet melegített 0.1 M citromsavval (pH 6.0) előkezeltük, 0.1 M PBS-sel öblítettük, tripszinnel inkubáltuk 10-percig, majd 2N sósavban denaturáltuk 30-percig, PBS-sel öblítve. A szövetet egy éjszakán át inkubáltuk primer egér anti-BrdU-ban (1: 200; Becton-Dickinson, Franklin Lakes, NJ, USA) és 0.5% Tween-20-ben (Vector Laboratories, Burlingame, CA, USA). Másnap a szövetet öblítjük és biotinilezett anti-egér antitestekben (1: 200, Vector Laboratories) inkubáljuk 60-percre és az avidin-biotin-torma-peroxidázba helyezzük (1: 100; Vectastain ABC Kit, Vector Laboratories) az 60 számára. min volt. A szövetet diaminobenzidin-be (DAB SigmaFrost tabletták, Sigma Aldrich) helyeztük négy percre, öblítettük, 0.1% krezil-ibolya-val ellenkezeltem, dehidráltuk, megtisztítottuk, és a fedelet Permount ragasztóval (Fisher Scientific) csúsztattuk.
A kvantitatív mikroszkópos analízist vakon végeztük el a kísérleti körülményeket mindegyik tárgylemez kódolásával. A BrdU-pozitív sejtek teljes számának becslését módosított elfogulatlan sztereológiai protokoll alkalmazásával határoztuk meg23,24. A BrdU-pozitív sejtek számát az egyes szeletek dentatált gyrusában (szemcsés sejtréteg és hilus) kézzel számoltuk az 1000X-n, Nikon Eclipse 80 i fénymikroszkóppal. Tíz szeletet gyűjtöttünk a lemezeken a hippokampusz rostális caudaális kiterjedésében, és a számot megszorozzuk az 24-tal, hogy megbecsüljük a BrdU-pozitív sejtek teljes számát a gyrus dentatusban mindkét féltekén.
Annak felmérése érdekében, hogy az anyai „tanulás” megmentette-e az új idegsejteket a haláltól és / vagy a SCAR megakadályozná-e fennmaradásukat, az éhgyomorú nőstények csoportjai, amelyek felnőtt hímnek vannak kitéve (n = 7), vagy sem (nincs SCAR; n = 7) a Az előző kísérletben egyszer beadtak BrdU-t, és a sejtek számát összehasonlítottuk azokkal a további csoportokkal, amelyek nem voltak kitéve kölyköknek (SCAR, n = 5; No SCAR, n = 7). Mint már megjegyeztük, egy héttel később, ahogyan az új sejtek többsége programozott sejthalálon esne át, megkezdődött az anyai szenzibilizáció az utódokkal. A nőstényeket minden este utódokkal helyezték el, anyai viselkedésüket feljegyezték és elemezték az 4. Kísérletben leírtak szerint. Három héttel a BrdU injekció után négy nőstény csoportnak adtak halálos adagot nátrium-pentobarbitalot, és az agyokat előkészítették immunhisztokémiai és mikroszkópos elemzésekhez. A BrdU injekciók jellege miatt ezekben a csoportokban az állatok száma kisebb volt, mint az 4 kísérletben bemutatott adatok. Ezen felül elemeztük a sejtszám lehetséges különbségeit a dorsalis és a ventrális hippokampusz között. Ennek megvalósításához a ventrális régióban a BrdU-val jelölt sejteket összehasonlítottuk a hátsó sejtekkel az interural koordináták szerint. A hátsó hippokampust a rostralis hippokampuszból származó szeletekkel társítottuk (interaktív 3.70 mm – 6.88 mm), míg a ventrális a caudaális hippokampusz szeleteivel társult (interaktív 2.28 mm – 3.70 mm), a leírás szerint25.
Eredmények Kísérlet 5
A BrdU-val jelölt sejtek száma nem különbözött a felnőtt hímnek kitett nőstények között, és 2 órával vagy 1 héttel később felöltünk (p> 0.05; 4A, B). Ezen intézkedések egyikén sem figyeltünk meg különbséget a háti és a ventrális hippocampi között (p> 0.05) (2 óra, 1 hét, 3 hét). Ezenkívül önmagában a felnőtt hímnek való kitettség sem befolyásolta szignifikánsan a túlélő BrdU-jelölt sejtek számát (p = 0.94; 4C és a 5A). Ugyanakkor a BrdU-jelölt sejtek száma nőtt azokban a nőstényekben, akiknek anyák szenzibilizációja során kölykök voltak kitéve (F(1,25) = 10.03; p <0.005; 5A. Ábra). Ezek az adatok arra utalnak, hogy a kölykök ketrecben való jelenléte elegendő lehet az újonnan keletkezett idegsejtek túlélésének növelésére a hippocampus fogazatában. A kölyök expozíció és a SCAR expozíció közötti kölcsönhatás csaknem szignifikáns volt [F (1,22) = 3.66; p = 0.068). Tervezett összehasonlítások azt mutatták, hogy azok a nőstények, amelyek nem voltak kitéve felnőtt hímnek, de kölyköknek voltak kitéve, több BrdU-jelölt sejtet tartalmaztak a dentate gyrus granulátum sejtrétegében, mint azok a nők, akik nem voltak kitéve kölyköknek vagy felnőtt hímnek (p = 0.002). Ezzel szemben a felnőtt hímnek kitett és kölyköknek kitett nőknél nem volt szignifikánsan több BrdU-jelölt sejt, mint azoknál, amelyek nem voltak kitéve kölyköknek (p = 0.41). Jelentős összefüggés volt a hippocampusban a 3. héten megmaradt sejtek száma és a kölykök jelenlétében kifejezett anyai viselkedés között (r = 0.55; p <0.05). Azok a nőstények, amelyek ritkábban fejezték ki az anyai viselkedést az érzékenyítés során, kevesebb új sejtet tartottak meg. Ezért a SCAR potenciális hatását az új sejtek túlélésére a hippocampusban nem feltétlenül maga a SCAR-élmény stressze közvetíti, hanem azért, mert csökkentette az anyai viselkedés tanulását, ami úgy tűnik, hogy növeli az újonnan létrehozott sejtek túlélését . Ezek az adatok két okból is újszerűek: először is azt jelzik, hogy az utódoknak való kitettség elegendő lehet az újonnan keletkezett sejtek túlélésének növelésére a hippokampuszban. Másodszor, az adatok azt sugallják, hogy a SCAR-tapasztalatok csökkentik az újonnan létrehozott sejtek túlélését a női hippokampuszban az anyává válás megtanulásának hiányosságai révén.
4 ábra: A SCAR nem csökkentette az újonnan létrehozott sejtek proliferációját a hippokampuszban.
(A) A SCAR expozíció nem változtatta meg az újonnan létrehozott (BrdU-jelölt) sejtek számát két órával később. (B) A BrdU-jelölt sejtek száma nőtt a BrdU-injekció utáni héten, de a SCAR expozíció nem változtatta meg a sejtek számát. (C) Három héttel később a legtöbb BrdU-jelölt sejt már nem volt jelen, ezért feltehetően elpusztult. (D,E) A BrdU-jelölt sejtek reprezentatív mikroszkópos felvételei 400X-en és 1000X-nél a szomorú nőstény dentatus gyrusában (szemcsés sejtréteg).
5 ábra: A kölykök anyai szenzibilizációja és gondozása az újonnan létrehozott sejtek túlélésével kapcsolatban a gyrus-dentateben.
(A) A BrdU-val injektált és utódoknak anyai szenzibilizáció révén kitett publikus nőstények több BrdU-jelölt sejtet tartottak fenn, mint azok a pubescent nőstények, akiket nem tettek ki a kölyökkutyákkal. (B) A nőstények, akiknek felnőtt hím volt kitéve, kevésbé valószínű, hogy kifejezik az anyai viselkedést, és kevesebb BrdU-jelölt sejtet tartottak fenn. Mivel ezeknek a sejteknek a nagy többsége idegsejtekké éri fel, ezek az adatok arra utalnak, hogy anyának tanulás pozitívan kapcsolódik az újonnan létrehozott idegsejtek túléléséhez a női hippokampuszban.
Megbeszélés
A szexuális agresszió és erőszak számos kultúrában, beleértve az Egyesült Államokat is, problémát jelent a nők és a férfiak számára. Ez a tapasztalat különösen a pubertás és korai felnőttkorban élő fiatal nők számára jellemző. A szexuális agresszió azonban nem korlátozódik az emberre, és a szexuális viselkedés és a felfedezés során előfordulhat a hüllőktől a rágcsálókig és a főemlős állatokig terjedő fajokban.26,27,28,29,30,31,32. Feltételezték, hogy az agresszió, különösen a szexuális felfedezés során bekövetkezett fizikai agresszió lehetővé teszi a férfiak számára, hogy reproduktív célokra férjen hozzá a nőhöz.27,33,34. Számos tanulmány vizsgálta a férfiak közötti agresszív viselkedést, mások pedig a férfiak és a nők közötti agressziót vizsgálták, de a legtöbbjük a férfiak reakciójára összpontosít. Nagyon kevés laboratóriumi modell összpontosít kizárólag a nők szexuális agresszióra adott reakciójára, különösen azok, amelyek pubertáskor és korai felnőttkorban fordulnak elő35,36,37,38,39. Ezen igény kielégítése érdekében kifejlesztettük a szexuális agresszió laboratóriumi modelljét, az úgynevezett SCAR, amelynek során a szomorú nőket ismételten ki vannak téve szexuálisan tapasztalt felnőtt férfinak, aki fiatal felnőttkorává válik. Az interakció során a felnőtt hím agresszív módon közeledik, csapkodik és megpróbálja felszerelni a pubescent nőstény patkányt, annak ellenére, hogy hüvelycsatornája nincs teljesen nyitva (Ábra 1). A legelkövettebb viselkedés az anogenitális követés volt, amikor a felnőtt férfi az anogenitális régiót követi, amikor a nő darts a ketrec körül, és megpróbál elmenekülni. Az interakció során a felnőtt férfi gyakran becsapta a nőstényt, de mivel kicsi és mozgékony volt, képes volt elmenekülni. Kevés volt, vagy bármi behatolás, ezért az interakciók nem eredményeztek párosulást. Ez valószínűleg azért van, mert a szomorú nő megszabadulhat, hanem azért is, mert hüvelycsatornája nincs teljesen nyitva, és nem ovulálódik. Érdekes, hogy számos agresszióval kapcsolatos viselkedés (csapok és anogenitális nyomkövetések) nem szokott napokon át, és intenzitása megmaradt még nyolc napos expozíció után is, és mivel a pubescent nők szexuális érettséget értek el.
A jelenlegi kísérlet egyik célja az volt, hogy a SCAR valósághű modellt hozzon létre a nőkben a stresszről. Állatlaboratóriumi vizsgálatokból tudjuk, hogy a stresszes élettapasztalatok számos káros hatással vannak az idegrendszeri és viselkedési kimenetelekre. Ugyanakkor a legtöbb állatmodell olyan stresszoló tényezőkre támaszkodik, amelyekkel a modern társadalomban élő emberek nem találkoznak (azaz visszatartó stressz, idegesítő sokk vagy úszási stressz), még kevésbé képviselik a fiatal nők általánosan tapasztalt stresszorokat. Annak igazolására, hogy a férfiakkal való találkozás stresszes és potenciálisan riasztó jellegű, megmérjük a kortikoszteron koncentrációkat, amelyek javultak. Az átlagkoncentrációk szignifikánsan megemelkedtek, összehasonlítva az éhgyomorú nőstény csoportok átlagos koncentrációival, amelyek mindegyikét felnőtt nővel párosították (2A). Egy külön kísérletben megállapítottuk, hogy az interakció során a kortikoszteron koncentrációja megemelkedett egy olyan nőstény csoporttal összehasonlítva, amelyeket azonos időtartamra új kontextusba helyeztek (2B). Ezen eredmények alapján azt a következtetést vonhatjuk le, hogy a felnőtt férfival folytatott interakció stresszes élmény a nők számára és stresszes, mint egy másik nővel való interakció vagy újszerű környezetnek való kitettség. Ezért a SCAR-tapasztalat önmagában több stresszt okoz, mint újdonság. Ugyancsak, amint azt fentebb megjegyeztük, a viselkedés nem volt szokásos az ülések során, és még nyolc nappal később is emelkedett maradt. A kortikoszteron koncentrációt ebben az időpontban nem mértük, de mivel a viselkedés nem változott, valószínű, hogy a kortikoszteron koncentráció megemelkedik. Minimálisan, ezek az adatok azt sugallják, hogy a SCAR-tapasztalat elég stresszes ahhoz, hogy néhány órán belül tartósan aktiválja a HPA-választ.
A társadalmi interakció és az agresszió tanulmányozása hosszú múltra tekint vissza, de a legtöbb tanulmány a férfiak / férfiak agressziójára összpontosít. Az egyik modell hasonló a miénkhöz, és fiatalkori társadalmi alárendeltségnek nevezik. Ezekben a vizsgálatokban a szomorú hím vagy női rágcsálókat felnőtt hímekkel helyezték el az 10-min eseményekre. Megállapításaik összességében azt mutatták, hogy a női agy reagálóbb és kevésbé szelektív válaszként reagált a találkozásra39,40. A különösen aktivált agyrégiók magukban foglalják az amygdala bazolaterális magját, a stria terminalis ágymagját és a hipotalamust. Cooke és munkatársai a találkozás után mindkét nemben vizsgálták a depressziót és a szorongással kapcsolatos viselkedést. A nőket különösen az emelkedett plusz labirintus zárt karjában töltött több idő és több tehetetlenség viselkedés kényszerítette úszási teszt során. Itt nem mértük ezt a viselkedést, de hasonló változásokra számíthatunk a szomorú nőknél a felnőtt férfi napi expozíció után. A depresszív viselkedés mérése helyett önmagában a tanulással kapcsolatos folyamatokra összpontosítottunk. És amint az a 2C, az agresszív férfiak ismételt kitettsége a pubertás ideje alatt megrontotta a nők azon képességét, hogy megtanulják két inger társítását, amelyek időben elkülönültek, azaz a nyomak kondicionálása során. Megvizsgáltuk a SCAR hatásait az anyák tanuláshoz kapcsolódó viselkedésére (Ábra 4). A fiatal női rágcsálók megtanulják az utódok gondozását, még akkor is, ha még mindig szüzek. Az anyai szenzibilizáció ezen folyamatát gyakran használják állatmodellekben az anyai viselkedés és a női agy változásainak felmérésére. Az agresszív és szexuálisan tapasztalt férfiaknak való kitettség megszakította az anyai komplex magatartás kialakulását és kifejeződését, ez a válasz korlátozná a naturális körülmények között életben maradó utódok számát.
A serdülő agy különösen plasztikus és érzékeny a stresszes élettapasztalatokra15,41. A hippokampusz pubertáskor naponta több ezer sejtet generál, mint a felnőttkor15. A stresszes tapasztalatok azonban gyakran csökkentik a sejttermelést. Annak meghatározása érdekében, hogy a SCAR tapasztalat csökkenti-e a sejtek proliferációját a hippokampuszban, a szomorú nőstény csoportokat felnőtt hímnek tettük ki vagy sem, mint korábban, majd beinjekcióztuk BrdU-t (mitózismarker), és két órával, egy héttel vagy három héttel később feláldozták. . Ez az eljárás lehetővé tette számunkra, hogy felmérjük a SCAR (felnőtt férfi expozíció) hatását az újonnan létrehozott sejtek proliferációjára és a túlélésre. A BrdU-jelölt sejtek átlagos száma, amelyek ezen időpontok mindegyikében jelen voltak, hasonló volt a felnőtt hímnek kitett nők között, és azok között, amelyek nem voltak, ami arra utal, hogy a SCAR tapasztalat nem csökkentette a neurogenezist a sejtek proliferációjának csökkenése révén (Ábra 4). Mint megjegyeztük, a pubertáskori állatok sokkal több újonnan létrehozott neuront termelnek, mint felnőtt állatok15. Ennek ellenére a SCAR tapasztalat nem befolyásolta az 2-h-ban jelenlévő BrdU-jelölt sejtek számát, vagy egy héttel az első injekció után. Inkább a különbség három héttel az első injekció beadása után történt, és csak az anyai szenzibilizációs tapasztalatokra adott válaszként (5A). Ezért a jelenlegi eredmények azt mutatják, hogy megváltozott az új sejtek túlélése, amelyek már akkor voltak jelen, amikor az anyai viselkedés következett be, nem pedig a sejtek termelése, de novo.
Annak ellenére, hogy naponta több ezer születik, az új sejteknek akár fele vagy akár több is elpusztul a keletkezésük után néhány hét alatt21. Ahogy látható Ábra 4, az egy héten belül létrejött új hippokampusz sejtek több mint fele több héten belül nem volt jelen. Egy sor laboratóriumi vizsgálatban meghatároztuk, hogy az új sejteket erőfeszítő tanulással meg lehet szabadítani a halálból, ideértve a pubertás idején létrejött sejteket is.15,16. Nem vizsgáltuk a sejtek túlélését azokban az állatokban, amelyeket nyomkövetési szemhéj kondicionálással kiképeztünk. Ugyanakkor nem számíthatnánk arra, hogy az új idegsejteket megmentjük a SCAR nőstények halálától, csak azért, mert a SCAR nők nem tanultak meg a kondicionált választ42,43,44. A jelenlegi adatok azt mutatják, hogy az utódokkal való napi interakció elegendő lehet az újonnan létrehozott sejtek sokaságának meghalásához a serdülő nőstényeknél, továbbá arra utal, hogy az utódok jelenléte megakadályozhatja a sejthalált, amely általában ezen fiatal nőstényeknél fordul elő. Sőt, az újonnan létrehozott sejtek nagyobb valószínűséggel maradtak fenn a nőkben, akik megtanultak kifejezni az anyai viselkedés teljes formáját. Így az újonnan létrehozott sejtek a női hippokampusz dentatus gyrusában válaszolnak az anyaság tapasztalataira, ezért fontos szerepet játszhatnak az utódok felismerésének és gondozásának megtanulásában. Ezek az adatok összhangban állnak egy korábbi jelentéssel, amely azt jelzi, hogy az apai férfiak felnőtt hippokampájában lévő új neuronok az utódokkal való interakcióra reagálnak, és részt vehetnek az utódok felismerésében.45.
A női agy megváltozik, miközben az utódok gondozását tanulja46,47. Amint a bevezetésben megjegyezzük, az akut stresszes eseménynek való kitettség elnyomja az asszociatív tanulást a klasszikus kondicionálás során a felnőtt nőstény patkányban. A stressz azonban nem fojtotta azoknak a nőknek a tanulását, amelyek vagy természetes módon (terhesség alatt), vagy az anyai szenzibilizáció folyamatán ápolják az utódokat.14. Ezenkívül ezek a hatások viszonylag állandóak, amennyiben a stressz nem gátolja az ilyen típusú tanulást azokban a nőkben, akiknek életük egy bizonyos pontján megtanultak anyaivá válni.48 Egy nemrégiben készült tanulmány arról számolt be, hogy az oxitocin szisztémásan vagy helyileg történő beadása hallókéregben elősegítette a patkány kölykök azon anyák általi visszahúzódását, amelyek nem fejezték ki az anyai viselkedést49. Ezen adatok alapján valószínű, hogy a SCAR-nak kitett pubescent nők megtanulják kifejezni az anyai magatartást, ha oxitocin ICV-t kapnak nekik50 vagy lokálisan hallókéregben az anyai szenzibilizáció során49. Az anyai viselkedés ilyen növekedése növeli az újonnan létrehozott idegsejtek túlélését a hippokampusz dentatus gyrusában, hasonlóan kezelt nőkhöz képest, oxitocin-expozíció nélkül. Ezek a különféle tanulmányok együttesen utalnak a neurogenezisre, mint olyan lehetséges mechanizmusra, amelyen keresztül a szülők felismerik és megtanulják fiataluk gondozását. Ezért a SCAR modell nemcsak a nők szexuális agresszióra adott reakciójának tanulmányozására használható, hanem az anyai viselkedés kialakulásának és a hippokampusz neurogenezisével való lehetséges kölcsönhatásának tanulmányozására is.
Következtetés
A nők több mint harminc százaléka él szexuális erőszakot vagy támadást élete során, és ezeknek a tapasztalatoknak nagy része pubertás és fiatal felnőttkorban fordul elő.51,52. A szexuális agresszió és trauma a nők depressziójának és kognitív zavarainak drasztikus növekedésével jár53. Ezenkívül azok a nők, akiket gyakran gyermekek szexuális és / vagy fizikai visszaélései szenvedtek, szenvednek PTSD-től, ami az amygdala és a hippokampusz mennyiségének csökkenésével, valamint a tanulási nehézségekkel jár54. Ezenkívül a PTSD-ben szenvedő anyák gyermekei nagyobb kockázatot jelentenek a traumatikus tapasztalatokra, amelyek hozzájárulnak rossz fejlődési előrejelzésükhöz55. E és más, emberben végzett vizsgálatok ellenére, tudomásunk szerint nincs bevált állatmodell a nőkben a szexuális agresszió és trauma következményeinek felmérésére. Az itt közölt tanulmányok bemutatják a SCAR-t, mint a serdülőkori szexuális trauma hasznos modelljét a nőkben. Ez fontos hozzájárulás, mivel nagyon keveset tudunk azokról az agymechanizmusokról, amelyek a depresszió és más hangulati rendellenességek növekedését okozzák azokban a nőkben, akik szexuális traumát és agressziót tapasztalnak, és állati modell nélkül vannak, korlátozott számban vagyunk azokban a tanulmányokban, amelyek végeztek. Az itt bemutatott adatok azt is jelzik, hogy a SCAR-nak való kitettség jelentősen csökkenti a tanulást és az anyai viselkedés kialakulását, amelynek következményei vannak a női agy plaszticitásának. Állításunk szerint a SCAR modell és az abból származó adatok felhasználhatók klinikai beavatkozások kidolgozására a szexuális erőszakot és traumát elszenvedő lányok és fiatal nők számára, és most meg kell tanulniuk a gyógyulást.r56,57.
további információ
Hogyan hivatkozhat ez a cikk: Shors, TJ és mtsai. Szexuálisan speciális agresszív válasz (SCAR): A szexuális trauma olyan modellje, amely megzavarja az anyai tanulást és a női agy plaszticitását. Sci. Ismétlés. 6, 18960; doi: 10.1038 / srep18960 (2016).
Referenciák
- 1.
Egészségügyi Világszervezet (WHO), a nők elleni erőszak globális és regionális becslései: a nemi partneri erőszak és a nem partneri szexuális erőszak prevalenciája és egészségügyi hatásai. http://apps.who.int/iris/bitstream/10665/85239/1/9789241564625_eng.pdf?ua=1 (2013).
2.
Finkelhor, D., Turner, HA, Shattuck, A. és Hamby, SL Erőszak, bűncselekmény és visszaélés a gyermekek és fiatalok nemzeti mintájában: frissítés. JAMA Gyermekgyógyászat 167, 614 (2013).
· 3.
Cantor, D., Fisher, W., Chibnaill, S., Townsend. R., Lee, H., Bruce, C. & Thomas, G. Jelentés az AAU campus éghajlati felméréséről a szexuális erőszakról és a szexuális visszaélésekről. http://sexualassaulttaskforce.harvard.edu/files/taskforce/files/final_report_harvard_9.21.15. (2015).
4.
Briere, J. és Jordan, CE A nők elleni erőszak komplexitása, valamint az értékelés és a kezelés következményei. Az interperszonális erőszak naplója 19, 1252 – 1276 (2004).
· 5.
Shors, TJ, Olson, RL, Bates, ME, Selby, EA és Alderman, BL Mentális és fizikai (MAP) képzés: egy neurogenezis-ihletésű beavatkozás, amely javítja az emberek egészségét. Neurobiol. Tanul. Mem. 115, 3 – 9 (2014).
· 6.
Jordánia, CE, Campbell, R. & Follingstad, D. Erőszak és a nők mentális egészsége: A fizikai, szexuális és pszichológiai agresszió hatása. Ann. Rev. Clin. Psychol. 6, 607 – 628 (2010).
- ·
· 7.
Heim, C., Shugart, M., Craighead, WE és Nemeroff, CB A gyermekbántalmazás és az elhanyagolás neurobiológiai és pszichiátriai következményei. Dev. Psychobiol. 52, 671 – 690 (2010).
· 8.
Kessler, RC A nők epidemiológiája és a depresszió. J. Affect. Disord. 74, 5 – 13 (2003).
· 9.
Dalla, C. & Shors, TJ A nemek közötti különbségek a klasszikus és az operatív kondicionálás tanulási folyamataiban. Physiol. Behav. 97, 229 – 38 (2009).
· 10.
Wood, GE és Shors, TJ A stressz megkönnyíti a férfiak klasszikus kondicionálását, de a nők esetében a klasszikus kondicionálást rontja a petefészek hormonok aktiválási hatásaival. Proc. Nati. Acad. Sci. USA 95, 4066 – 4071 (1998).
· 11.
Shors, TJ Stresszes tapasztalat és tanulás az egész élettartam során. A pszichológia éves felülvizsgálata, 57, 55 – 85, (2006).
· 12.
Maeng, LY & Shors, TJ A stresszes női agy: a medialis prefrontalis cortex prebiciális, de nem infralimbikus régiójának neuronális aktivitása elnyomja az akut stressz utáni tanulást. Elülső. Neurális áramkörök 7, 198 (2013).
· 13.
Bangasser, DA & Shors, TJ Kritikus agyi áramlatok a stressz és a tanulás metszéspontjában. Neurosci. Biobehav. Fordulat. 34, 1223 – 1233 (2010).
· 14.
Leuner, B. és Shors, TJ Anyaság során történő tanulás: A stressz ellenállása. Horm. Behav. 50, 38 – 51 (2006).
· 15.
Curlik, DM, Difeo, G. & Shors, TJ Felkészülés a felnőttkorra: új sejtek ezrei születnek a hippokampuszban a pubertás ideje alatt, és többségük erőfeszítéses tanulással marad fenn. Elülső. Neurosci. 8, 70 (2014).
· 16.
Shors, TJ A felnőtt agy új neuronokat hoz létre, és az erőteljes tanulás életben tartja őket. Akt. Dir. Psychol. Sci. 23, 311 – 318 (2014).
- ·
· 17.
Leuner, B. és mtsai. A tanulás javítja az új neuronok túlélését azon az időn túl, amikor a hippokampusznak szüksége van a memóriához. J. Neurosci. 24, 7477 – 7481 (2004).
· 18.
Sisti, HM, Glass, AL & Shors, TJ Neurogenezis és a távolsághatás: az idővel történő tanulás javítja a memóriát és az új neuronok túlélését. Tanul. Mem. 14, 368 – 75 (2007).
· 19.
Curlik, DM, Maeng, LY, Agarwal, PR és Shors, TJ A fizikai készségfejlesztés növeli a túlélő új sejtek számát a felnőtt hippokampuszban. PLoS One 8, e55850 (2013).
· 20.
Seip, KM és Morrell, JI A kölyköknek való kitettség befolyásolja az anyai motiváció erősségét a szűz nőstény patkányokban. Physiol. Behav. 95, 599 – 608 (2008).
· 21.
Gould, E., Beylin, A, Tanapat, P., Reeves, A & Shors, TJ A tanulás elősegíti a felnőttkori neurogenezist a hippokampusz kialakulásában. Nat. Neurosci. 2, 260 – 265 (1999).
· 22.
Anderson, ML, Sisti, HM, Curlik, DM & Shors, TJ Az asszociatív tanulás növeli a felnőttkori neurogenezist egy kritikus időszakban. Eur. J. Neurosci. 33, 175 – 81 (2011).
· 23.
Dalla, C., Bangasser, DA, Edgecomb, C. & Shors, TJ Neurogenezis és tanulás: a megszerzés és az aszimptotikus teljesítmény megjósolja, hogy hány új sejt marad fenn a hippokampuszban. Neurobiol. Tanul. Mem. 88, 143 – 8 (2007).
· 24.
West, MJ, Slomianka, L. és Gundersen, HJ A patkány hippocampus alcsoportjaiban levő neuronok teljes számának elfogulatlan sztereológiai becslése az optikai frakcionálóval. Anat. Rec. 231, 482 – 97 (1991).
· 25.
Banasr, M., Soumier, A., Hery, M., Mocaër, E. & Daszuta, A. Az agomelatin, egy új antidepresszáns, regionális változásokat vált ki a hippokampusz neurogenezisében. Biol. Pszichiátria 59, 1087 – 96 (2006).
· 26.
Blanchard, DC és Blanchard, RJ Mit mondhat nekünk az állatok agressziójának kutatása az emberi agresszióról? Horm. Behav. 44, 171 – 7 (2003).
· 27.
Geary Boal, J., Hylton, RA, Gonzalez, SA és Hanlon, RT A zsúfolás hatása a tintahal (Sepia officinalis) társadalmi viselkedésére. Contemp. Top. Labor. Anim. Sci. 38, 49 – 55 (1999).
· 28.
Gobrogge, KL & Wang, ZW Az agresszió genetikája a mélyben. Adv. Közönséges petymeg. 75, 121 – 50 (2011).
· 29.
Parga, JA és Henry, AR Férfi agresszió párzás közben: bizonyítékok szexuális kényszerre egy domináns nőstény főemlősben? Am. J. Primatol. 70, 1187 – 90 (2008).
· 30.
Stockley, P. & Campbell, A. Női verseny és agresszió: interdiszciplináris perspektívák. Philos. Trans. R. Soc. B 368, 20130073 (2013).
- ·
· 31.
Wood, W. & Eagly, AH A nők és a férfiak viselkedésének kultúrák közötti elemzése: a nemek közötti különbségek eredetére gyakorolt hatások. Psychol. Bika. 128, 699 – 727 (2002).
· 32.
Yang, CF & Shah, NM A szex képviselete az agyban, egy modul egyszerre. Neuron 82, 261 – 78 (2014).
· 33.
Darwin, C. A fajok eredete és az ember származása. (Új amerikai könyvtár, 1871).
34.
Lindenfors, P. & Tullberg, BS Az agresszió evolúciós szempontjai a szexuális szelekció fontossága. Adv. Közönséges petymeg. 75, 7 – 22 (2011).
· 35.
Darden, SK és Watts, L. A férfiak szexuális zaklatása megváltoztatja a nők társadalmi viselkedését más nőkkel szemben. Biol. Lett. 8, 186 – 8 (2012).
· 36.
Romeo, RD, Richardson, HN & Sisk, CL Pubertás és a férfi agy és a szexuális viselkedés érése: viselkedési potenciál újrafogalmazása. Neurosci. Biobehav. Fordulat. 26, 381 – 91 (2002).
· 37.
Sullivan, RM A tápláló és bántalmazó gondozók ragaszkodásának neurobiológiája. Hastings Law J. 63, 1553 – 1570 (2012).
· 38.
Wade, J. A hormonok, az agy és a gyík motivált magatartása közötti kapcsolatok. Horm. Behav. 59, 637 – 44 (2011).
· 39.
Weathington, JM, Arnold, AR és Cooke, BM A fiatalkori társadalmi aláztatás felnőtt patkányokban a szorongás és a depresszióhoz hasonló viselkedés nemspecifikus mintázatát váltja ki. Horm. Behav. 61, 91 – 9 (2012).
· 40.
Weathington, JM, Puhy, C., Hamki, A., Strahan, JA & Cooke, BM A neurális aktivitás szexuálisan dimorf mintázata a fiatalkori társadalmi alvadás hatására. Behav. Brain Res. 256, 464 – 471 (2013).
· 41.
Romeo, RD & McEwen, BS Stressz és a serdülőkori agy. Ann. NY Acad. Sci. 1094, 202 – 214 (2006).
· 42.
Curlik, DM & Shors, TJ Az agyad kiképzése: A mentális és fizikai (MAP) képzés javítja-e a megismerést a hipokampusz neurogenezisének folyamatán keresztül? Neuropharmacology 64, 506 – 514 (2013).
· 43.
Waddell, J. & Shors, TJ Neurogenezis, tanulás és társulási erő. Eur. J. Neurosci. 27, 3020 – 8 (2008).
· 44.
Dalla, C., Papachristos, EB, Whetstone, AS és Shors, TJ A nőstény patkányok jobban megtanulják a nyomkövetési emlékeket, mint a hím patkányok, következésképpen nagyobb mennyiségű új neuront tartanak fenn hippokampájukban. Proc. Nati. Acad. Sci. USA 106, 2927 – 2932 (2009).
· 45.
Mak, GK és Weiss, S. A felnőtt utódok apai felismerése az újonnan létrehozott központi idegrendszeri neuronok által. Nat. Neurosci. 13, 753 – 8 (2010).
· 46.
Kim, P. és mtsai. Az emberi anyai agy plaszticitása: Az agy anatómiájának longitudinális változásai a korai szülés utáni időszakban. Behav. Neurosci. 124, 695 – 700 (2010).
· 47.
Dulac, C., O'Connell, LA & Wu, Z. Az anyai és apai viselkedés idegi irányítása. Tudomány 345, 765 – 70 (2014).
· 48.
Maeng, LY & Shors, TJ Ha egyszer anya, mindig anya: Az anyai tapasztalat megvédi a nőket a stressz negatív hatásaitól a tanuláshoz. Behav. Neurosci. 126, 137 – 141 (2012).
· 49.
Marlin, BJ, Mitre, M., D'amour, JA, Chao, MV és Froemke, RC Az oxitocin lehetővé teszi az anyai viselkedést a kortikális gátlás kiegyensúlyozásával. Természet 520, 499 – 504 (2015).
· 50.
de Jong, TR, Beiderbeck, DI és Neumann, személyi igazolvány A szűz női agresszió mérése a női betolakodó tesztben (FIT): az oxitocin, az ösztruszos ciklus és a szorongás hatásai. PLoS One 9, e91701 (2014).
· 51.
García-Moreno, C., Heise, L., Jansen, H., Ellsberg, M. & Watts, C. A nők elleni erőszak. Tudomány,310(5752): 1282 – 1283 (2005).
· 52.
Tjaden, P. és Thoennes, N. Nemzeti Igazságügyi Intézet a nők elleni erőszak prevalenciájának, előfordulásának és következményeinek a betegségkezelésére és megelőzésére: A nőkkel szembeni erőszak nemzeti felmérésének eredményei. Nati. Inst. Igazságügyi központok Betegségkezelés Előző. (1998) doi: NCJ 172837.
53.
Chen, LP és mtsai. Szexuális zaklatás és a pszichiátriai rendellenességek egész életen át tartó diagnosztizálása: szisztematikus áttekintés és metaanalízis. Mayo Clin. Proc. 85, 618 – 29 (2010).
· 54.
Weniger, G., Lange, C., Sachsse, U. & Irle, E. Amygdala és hippokampusz volumen és kogníció disszociációs rendellenességekkel küzdő gyermekkori erőszakos felnőtteknél. Acta Psychiatr. Scand. 118, 281 – 90 (2008).
· 55.
Chemtob, CM, Gudiño, OG & Laraque, D. Anyai poszttraumás stressz rendellenesség és depresszió gyermekkori alapellátásban: összefüggés a gyermekekkel való rossz bánásmóddal és a traumás eseményeknek való kitettség gyakorisága. JAMA Pediatr. 167, 1011 – 8 (2013).
· 56.
Shors, TJ Utazás a memória sávon az agy nemi különbségeiről. Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. Nyomja meg az (2016) gombot.
· 57.
Alderman, BL, Olson, RL, Brush, CJ & Shors, TJ Mentális és fizikai (MAP) edzés: A meditáció és az aerob testmozgás kombinációja csökkenti a depressziót és a kérődzést, miközben fokozza a szinkronizált agyi tevékenységet. Transzlációs pszichiátria, Nyomja meg az (2016) gombot.
Köszönetnyilvánítás
Támogatja a Viselkedési Agy Egészségügyi Alapítvány és a Szkizofrénia és Depresszió Kutatási Szövetsége (NARSAD) tisztességes kutatója díja a TJS-nek, valamint egy INSPIRE-díjat (NIH: IRACDA New Jersey / New York kutatási és oktatási tudományos partnerségért) a KT-nek és Dorthy és David Cooper ösztöndíjak a HC és a DD számára.
Szerző információ
Kapcsolatok
1. Viselkedési és Rendszeres Idegtudomány, Pszichológiai Tanszék, Együttműködési Idegtudományi Központ, Rutgers Egyetem.
o Tracey J. Shors
o, Krishna Tobόn
o, Gina DiFeo
o, Demetrius M. Durham
o & Han Yan M. Chang
Hozzájárulások
A TJS megtervezte a kísérleteket, felügyelte őket és írta a fő kézirat szöveget. A KT, GD, DD és HC hozzájárult a tervezéshez, kísérleteket végzett és elemezte az adatokat. A HC által készített 1 – 5. Minden szerző áttekintette a kéziratot.
Érdekütközés
A szerzők nem hirdetnek versengő pénzügyi érdekeket.
Levelezési cím
Levelezés a Tracey J. Shors.
;
