Proc Natl Acad Sci JAV A. 2010 vasario 2; 107(5): 2265-2270.
Abstraktus
Nors yra daug žinomų apie specifines stuburinių smegenų jutimo ir motorines funkcijas, mažiau suprantama apie pasaulinių smegenų būsenų reguliavimą. Neseniai pasiūlėme, kad funkcija, apibūdinama kaip apibendrintas susijaudinimas (Ag), yra pagrindinė nervų sistemos varomoji jėga, atsakinga už visų elgesio atsakymų aktyvavimą. Gyvūnui, turinčiam padidėjusį CNS susijaudinimą, būdingas didesnis motorinis aktyvumas, padidėjęs jautrumas jutimo stimulams ir didesnis emocinis labilumas. Šioje teorijoje netiesiogiai buvo prognozė, kad padidėjusios susijaudinimo padidėjimas padidins specifinį motyvuotą elgesį, kuris priklauso nuo susijaudinimo. Čia nagrinėjame idėją tiesiai išbandant dvi pelių eilutes, auginamas didelio ar mažo bendrojo susijaudinimo lygio, ir vertinant jų atsakymus į specifinių elgesio susijaudinimo, lyties ir nerimo / žvalgybos testų bandymus. Mes pranešame, kad gyvūnai, atrinkti diferencijuotam bendram susijaudinimui, parodo, kad mūsų susijaudinimo tyrime pastebimai padidėja jutiminis, motorinis ir emocinis reaktyvumas. Be to, vyriškos pelės, atrinktos dideliam bendrojo susijaudinimo lygiui, buvo sužadintos ir parodė, kad prieš pirmą intromizaciją (IN) pasirodė daugiau neišsamių tvirtinimų, tačiau, pasiekus tą IN, jie prieš mažiau ejakuliaciją pasižymėjo daug mažiau IN, o daug greičiau - po pirmos IN Tai rodo aukštą seksualinio susijaudinimo lygį. Be to, abiejų lyčių dideli arousaliniai gyvūnai turėjo didesnį nerimą keliančio elgesio lygį ir sumažino tiriamąjį elgesį padidintoje ir labirintoje bei šviesiai tamsoje dėžutėse. Kartu šie duomenys iliustruoja Ag poveikį motyvuotam elgesiui.
Vienas iš pagrindinių problemų, su kuriomis susiduria visi stuburiniai gyvūnai, yra būtinybė aktyvuoti didelį elgesio atsaką į daugelį aplinkos sąlygų, kai kurios iš jų kelia grėsmę. Neseniai pasiūlėme (
Ši popperio vartotojo sąsajos kontrolė gali būti neprieinama. Kortelė į kitą mygtuką, norėdami grįžti prie prieinamos versijos.
Sunaikinti vartotojo sąsajos valdymą1) kad stuburinių nervų sistemose yra funkcija, kuri inicijuoja didelio skaičiaus atsakymų įveikimą, siekiant patenkinti šį pagrindinį iššūkį; Neuronai, aptarnaujantys bendruosius susijaudinimo mechanizmus, gautų sensorinius įėjimus tiek iš išorinės aplinkos, tiek iš vidinės aplinkos ir sugebėtų greitai aktyvuoti susijaudinimo būsenas, suteikiančias daugiau specifinių, motyvuotų elgesio atsakų. Šios sistemos aktyvumo didinimas padidintų apibendrintą susijaudinimą, sukurtų didesnį motorinį aktyvumą turintį gyvūną, didesnį jutimo jautrumą ir padidėjusį emocinį labilumą. Čia pateikto darbo tikslas buvo papildyti įrodymus, kad egzistuoja apibendrinta susijaudinimo funkcija (pradedant didelio ir mažo arousalių pelių linijų auginimą) ir išbandyti didelių ar mažai apibendrintų susijaudinimo būsenų poveikį konkrečiam motyvuotam elgesiui: vyrų lytinis elgesys ir nerimas / tyrinėjimas.
Iki šiol apibendrintas susijaudinimas kaip išmatuojama ir fiziologiškai svarbi CNS būklė išplaukia iš trijų atskirų metodų, iš kurių trečias yra pateikiamas čia.
Pirmiausia naudojome pagrindines komponentų analizes, kad išgautume didžiausią vieną veiksnį, kuris yra elgsenos susijaudinimas
Vienas iš pagrindinių problemų, su kuriomis susiduria visi stuburiniai gyvūnai, yra būtinybė aktyvuoti didelį elgesio atsaką į daugelį aplinkos sąlygų, kai kurios iš jų kelia grėsmę. Neseniai pasiūlėme (1) kad stuburinių nervų sistemose yra funkcija, kuri inicijuoja didelio skaičiaus atsakymų įveikimą, siekiant patenkinti šį pagrindinį iššūkį; Neuronai, aptarnaujantys bendruosius susijaudinimo mechanizmus, gautų sensorinius įėjimus tiek iš išorinės aplinkos, tiek iš vidinės aplinkos ir sugebėtų greitai aktyvuoti susijaudinimo būsenas, suteikiančias daugiau specifinių, motyvuotų elgesio atsakų. Šios sistemos aktyvumo didinimas padidintų apibendrintą susijaudinimą, sukurtų didesnį motorinį aktyvumą turintį gyvūną, didesnį jutimo jautrumą ir padidėjusį emocinį labilumą. Čia pateikto darbo tikslas buvo papildyti įrodymus, kad egzistuoja apibendrinta susijaudinimo funkcija (pradedant didelio ir mažo arousalių pelių linijų auginimą) ir išbandyti didelių ar mažai apibendrintų susijaudinimo būsenų poveikį konkrečiam motyvuotam elgesiui: vyrų lytinis elgesys ir nerimas / tyrinėjimas.
Iki šiol apibendrintas susijaudinimas kaip išmatuojama ir fiziologiškai svarbi CNS būklė išplaukia iš trijų atskirų metodų, iš kurių trečias yra pateikiamas čia.
Pirmiausia naudojome pagrindines komponentų analizes, kad išgautume didžiausią atskirą veiksnį, kuris yra elgesio susijaudinimo pagrindas2). Norint nustatyti santykinę šio elementariausios jėgos įtaką CNS susijaudinimui pelės elgesio ekranuose, atlikome penkių elgesio eksperimentų su pelėmis metaanalizę (3). Elgesio susijaudinimo duomenų procentas, apskaičiuotas priverstinio vieno faktoriaus tirpalu, penkiuose eksperimentuose nuo 29% iki 45% svyravo. Taigi galima teigti, kad egzistuoja generalizuotas CNS susijaudinimas ir sudaro apie trečdalį šių eksperimentų duomenų.
Antra, yra daug cheminių ir anatominių bei fiziologinių duomenų apie artimiausius CNS susijaudinimo mechanizmus. Neuroanatominiu požiūriu kylantys ir mažėjantys keliai yra gerai žinomi. Gydymo būsenų neuroninį reguliavimą kontroliuoja paskirstytas, dvišalis dvipusis neuronų tinklas su sąsajomis tarp apatinės smegenų kamieno ir priekinės smegenų (peržiūrėtas ref. 1, 4). Fiziologiškai, smegenų kamieno susijaudinimo sistemos išsivystė, kad išlaikytų spontanišką (nebūtinai užduotį) veikimą pagal nutylėjimą tinkle žievėje (5 -7). Staigus perėjimas (8) nuo tylaus budrumo iki aktyvaus tiriamojo elgesio pasižymi sumažėjęs žemo dažnio virpesių sinchronizavimas (9) dėl sumažėjusių koreliacijų tarp membranos potencialų smegenų žievės neuronuose (\ t10). Persikėlimus iš miego į budrumą greičiausiai palengvina padidėjęs elektrinis aktyvumas didėjančios retikulinės aktyvacijos sistemos ir meduliarinių grupių (pvz.11 -13). Taip pat rengiama apibendrinto susijaudinimo neurochemija. Iš neurochemiškai skirtingų ląstelių grupių, esančių smegenų struktūroje, pluoštai, pvz., Monoaminerginiai takai, veikia neuronus talaminių, hipotalaminių ir kitų priešakinių tikslų atžvilgiu. Hipotalamoje šie įėjimai skatina neuronų, kurie gamina arousalines neurochemijas, pvz., Hipokretiną ir histaminą, aktyvumą. Svarbu tai, kad šie ryšiai taip pat yra dvikrypčiai, nes histamino ir hipokretino neuronai hipotalamoje grįžta į smegenų kamieno susijaudinimo regionus ir yra tinklo, reguliuojančio susijaudinimą ir miegą, dalis.14). Pavyzdžiui, buvo aprašytas „perjungiklis“ pasaulinio smegenų susijaudinimo kontrolei, kur GABAerginiai miego aktyvūs neuronai ventrolateriniame preopticiniame plote (vlPO) skatina miego procesą, tiesiogiai slopindami kylančias erozijos monoamino sistemas (norepinefrino, serotonino, histamino ir kt.). .) ir taip pat slopindami hipokretino neuronus šoninėje hipotalamoje (LHA), kurie paprastai sužadina monoamino takus ir priekinę smegenis (15). Šis kelias yra abipusis, nes serotonerginiai, noradrenerginiai ir histaminerginiai įėjimai į vlPO slopina aktyvumą budrumo metu (16). VlPO aktyvumas tokiu būdu slopina didėjantį susijaudinimo aktyvumą ir taip pat pašalina toninį slopinimą savo veikloje (4). Panašiai monoaminerginės ląstelių grupės slopina vlPO aktyvumą ir taip slopina jų pačių veiklą. Tokiu būdu hipotalaminis aktyvumas gali reguliuoti ir pakelti didėjančių monoaminerginių įėjimų aktyvumą į priekinę smegenis. Galiausiai, iš genomo perspektyvos, tikėtina, kad daugiau nei 100 genai yra susiję su generalizuotu CNS susijaudinimu, įskaitant, bet neapsiribojant, genus, kurie koduoja sintetinius fermentus, susijusius su susižavėjimu susijusiems siųstuvams, neuropeptidams ir jų receptoriams, pvz., Hipokretino sistemą (17). Taigi, apibendrinto susijaudinimo funkcijos mechanizmai yra dokumentuojami neuroanatominiais, neurofiziologiniais ir neurocheminiais lygiais.
Šios paskirstytos didėjančios ir mažėjančios sistemos yra susijusios ir su visuotiniu CNS susijaudinimo reguliavimu, bet ir dėl įvairių specifinių pasekmių elgesio būsenoms, pvz., Nerimas, baimė, alkis, troškulys ir seksualinis potraukis, suteikiantis pagrindą, dėl kurio pasauliniai smegenų pokyčiai. jaudrumas gali tapti specifinio elgesio pakeitimais (18 -20).
Čia mes pateikiame trečią paramos liniją, susijusią su apibendrinto susijaudinimo egzistavimu: duomenys iš didelio masto selektyvaus veisimo projekto, kuris buvo pradėtas gaminti pelių linijas, pasirinktas didelio ar mažo bendrojo susijaudinimo atveju. Tuo tikslu mes sukūrėme kiekybinį ir automatizuotą apibendrinto susijaudinimo tyrimą ir panaudojome šį tyrimą, kad išsirinktume labai nežinomas peles, remiantis bendru susijaudinimo elgesio indeksu. Kaip minėta, pagrindinė apibendrinto susijaudinimo teorijos sudedamoji dalis yra ta, kad bendrojo susijaudinimo pokyčiai turėtų sugebėti moduliuoti specifinių motyvuotų elgesių stiprumą. Taigi, mes ištyrėme ryšį tarp generalizuoto susijaudinimo ir vyriškojo lytinio elgesio lygių, nuo hormonų priklausomo elgesio, kurį anksčiau parodė, kad juos veikia kai kurios tos pačios neurochemijos, kurios yra susijusios su CNS susijaudinimu (pvz., Histaminas ir hipokretinas) (21, 22). Mes taip pat naudojome du „nerimo“ testus, padidėjusį plius labirintą ir šviesos / tamsos perėjimo testą, darant prielaidą, kad nerimo padidėjimas leistų mažinti tyrimą. Rezultatai parodė, kad gyvūnai, užauginti aukštai, palyginti su mažu generalizuoto susijaudinimo lygiu, pasižymi ryškiais skirtumų specifinių susijaudinimo apraiškų skirtumais: seksualiniu ir nerimo / tiriamuoju elgesiu.
rezultatai
Mes sukūrėme elgsenos testą, kuriame apibendrintas CNS susijaudinimas, atsižvelgiant į tris siūlomus susijaudinimo, motorinio aktyvumo, jutimo jautrumo ir emocionalumo aspektus.3). Genetiškai heterogeninės pelės buvo išbandytos šiame tyrime ( SI tekstas ) dėl konkrečių veisimo detalių) ir aukšto ir žemo susijaudinimo reitingai buvo nustatyti kiekviename iš trijų bendrųjų susijaudinimo dalių. Pelės, kurių kiekvienos kartos trijų poskyrių sumos buvo didžiausios (ir mažiausios), buvo naudojamos kaip naujos kartos įkūrėjai. Vyrų ir moterų pelės, gautos iš „aukštų“ tėvų, vadinamos HM ir HF, o „mažų“ tėvų palikuonys yra LM ir LF. Visais atvejais mes taip pat atskirėme peles pagal individualius elgsenos testus, kad palygintume tėvų susijaudinimo ir palikuonių susijaudinimo poveikį elgsenos veikimui. S1 eksponuojami 5 (G5) kartos pelių, kurie tarnavo kaip ištekliai, iš kurių buvo gautos eksperimentinės pelės (G6).
Apibendrintas susijaudinimas, išmatuotas mūsų tyrimu, buvo didesnis pelėms iš aukštųjų linijų. Tiek moteriškos, tiek aukštojo apibendrinimo arousal pelės turėjo daugiau naminių narvų aktyvumo (Pav 1 REKLAMA ), daugiausia dėl didesnio aktyvumo ankstyvojoje tamsos fazės dalyje. Be to, abiejų lyčių moterys ir dideli arousaliniai gyvūnai elgėsi labiau baimingoje situacijoje, kai buvo sukurta kontekstinė kondicionavimo paradigma (Pav 1E ). Galiausiai, elgesio reaktyvumas neutraliam kvapui buvo didesnis tarp didžiųjų gyvūnų, palyginti su mažo susijaudinimo atrankos metodu.Pav 1F ); nors lyties skirtumai nebuvo akivaizdūs. Šie duomenys rodo, kad netgi per 6 kartas gali būti pradėtos kurti skirtingos pelių linijos, turinčios diferencijuoto susijaudinimo modelius.
Selektyvus veisimas keičia elgseną bendrame susijaudinimo tyrime. Visi duomenys pateikiami kaip vidurkis (± SEM). (A) Bendras namų narvelio lokomotorinio aktyvumo atstumas 1-h konteineriuose ir vidurkis per 4 dienas iš eilės. Bendras nuvažiuotas atstumas (B) šviesos laikotarpis, (C) pirmojo tamsos laikotarpio 4 h irD) pabaigoje tamsoje. (E) Bendrojo atstumo pasikeitimas nuo aklimatizacijos iki posttono baimės kondicionavimo paradigmos paieškos etape. Spindulių pertraukos (matuojamos pagal. \ T F) vertikali veikla, (G) horizontali veikla, ir (H) bendras atstumas, atsižvelgiant į kvapiosios medžiagos pateikimą (oras patenka per 100% benzaldehidą). * Žymiai skiriasi nuo aukšto ir žemo. Skirtumai laikomi statistiškai reikšmingais, jei P <0.05. HF, n = 29, LF, n = 21, HM, n = 27, LM, n = 18.
Toliau siekėme nustatyti, ar genetiškai koduoti skirtumai bendrame susijaudinime sukeltų specifinių arousalinių motyvuotų elgesio tipų pokyčius. Tuo tikslu mes paėmėme G6 peles ir jas padalijome dviem skirtingais būdais (i) tėvų susijaudinimas - ar jų tėvai buvo aukštose ar žemose linijose, ir (ii) palikuonių susijaudinimas - ar atitinkamas gyvūnas (G6) buvo arousal pasiskirstymo viršuje ar apačioje. Pirma, vyriškos pelės buvo veikiamos lytiškai naiviai (Het8 padermės) konspekcinėmis dienomis iš eilės tol, kol jie poravosi. Vyrai iš aukštųjų linijų ir tie palikuonys, kurie parodė aukštą bendrojo susijaudinimo lygį, parodė specifinį seksualinio elgesio modelį, susijusį su aukštesniu jaudumo ir seksualinio susijaudinimo lygiu (Pav 2). Aukšti arousal vyrai turėjo daugiau stovai prieš intromission (Pav 2 A ir E ), o tada mažiau eismo įvykių prieš ejakuliaciją (Pav 2 B ir F ) ir greičiau po pirmojo įsiskverbimo (Pav 2 C ir G ). Be to, kalnų bandymų procentas, kuris sėkmingai sukėlė intromizaciją, buvo gerokai mažesnis tarp vyrų pelių iš didelio susijaudinimo linijos (Pav 2 D ir H ). Seksualinės elgsenos modelis rodo, kad didelio susijaudinimo vyrai buvo netinkamai elgiamasi, kaip rodo labai mažas įsiskverbimas: bendras montavimo santykis. Svarbu tai, kad poravimosi trukmės laiko struktūra buvo panaši tarp eilučių, nes nebuvo jokių skirtumų tarp latentinių laikų, skirtų tarp genetinių linijų ir tarp palikuonių aukšto ir žemo susijaudinimo grupių (Pav 3 A – F ).
Didelis susijaudinimas yra susijęs su aukštu seksualiniu susijaudinimu. Visi duomenys pateikiami kaip vidurkis (± SEM). Bendras stovai prieš pirmąjį įsiskverbimą, išskaidytas (A) tėvų susijaudinimas, (E) palikuonių susijaudinimas ir (I) abiem sąlygomis. Iki pirmojo kalno ()B) tėvų susijaudinimas ir (F) palikuonių susijaudinimas. Vėlavimas ejakuliacijai po pirmojo įsiskverbimo į gyvūnus, suskirstytus į (C) tėvų susijaudinimas ir (G) ir palikuonių susijaudinimo ir intromissiono: prijungimo santykis (sėkmingų intromissionų skaičius / bendras stovai + introms), suskaidyta (D) tėvų susijaudinimas ir (H) palikuonių susijaudinimas. Skirtumai laikomi statistiškai reikšmingais, jei P <0.05. HM, n = 6, LM, n = 6.
Seksualinis elgesys aukštojo apibendrinto susijaudinimo pelėse išlaiko laiko struktūrą. Visi duomenys pateikiami kaip vidurkis (± SEM). Vėlavimo trukmė (A, Dir G), latentinis įsibrovimas (B, Eir H) ir vėlesnė ejakuliacija (C, Fir I) skirtumai tarp skirtingų linijų arba pagal palikuonių susijaudinimą. Skirtumai laikomi statistiškai reikšmingais, jei P <0.05. HM, n = 6, LM, n = 6.
Be to, mes uždavėme klausimą, ar CNS arousal padidėja dėl nerimo ir (arba) tiriamojo elgesio padidėjimo? Aukštos ir mažos abiejų lyčių pelės buvo išbandytos ant padidėjusio plius labirinto ir šviesiai tamsos perėjimo užduočių. Įdomu tai, kad skirtumai buvo reikšmingi atsižvelgiant į tėvų susijaudinimo lygį, bet nebuvo sistemingai skiriasi tarp gyvūnų, kurie išsiskyrė patys. Padidėjusio pliuso labirintoje pelės iš aukštojo linijos padidino nerimą panašų elgesį (sumažėjo žvalgymas), kaip rodo mažiau laiko, praleisto atvirose rankose (Pav 4A ), ilgesnis latentinis laikas pirmą kartą įvesti atvirą \ tPav 4B ), ir bendras žvalgomojo elgesio sumažėjimas, kaip rodo visi rankos įrašai (\ tPav 4D ). Visais atvejais moterys, nepriklausomai nuo veisimo rūšies, taip pat praleido mažiau laiko atviroje rankoje ir parodė ilgesnį latentą, kad pirmą kartą galėtų patekti į atvirą ranką. Nebuvo nuoseklaus ryšio tarp palikuonių susijaudinimo balų ir elgesio padidintoje labirintoje (Fig. 4 E – H ). Šviesos-tamsos bandymo metu pelės iš aukštesnės linijos nesiskyrė nuo laiko, praleisto šviesoje (Pav 5A ), bet po ilgesnio intervalo įsijungė į tamsią langelioPav 5B ) ir turėjo žymiai mažiau perėjimų tarp dviejų langelio pusių (Pav 5C ). Vėlgi, tik tėvų susijaudinimas, o ne palikuonių susijaudinimas buvo nuspėjamas elgesys šviesos ir tamsoje užduotyje (Pav 5 D – F ). Apskritai, iš aukštųjų linijų gyvūnai elgėsi labiau nerimo būdu ir sumažino bendrą tyrimą.
Didelio apibendrinto susijaudinimo atranka sukelia nerimą keliantį elgesį. Visi duomenys pateikiami kaip vidurkis (± SEM). Pelės iš aukštų Ag linijų laiko praleido abiejuose atviruose (A) ir uždarytas ginklas (B) ir parodė ilgesnį latentą, kad būtų galima įvesti atvirą ranką (C) ir parodė mažiau bendrų rankų įrašų (D). Nebuvo jokio ryšio tarp atskirų balų arousal teste (E-H). Skirtumai laikomi statistiškai reikšmingais, jei P <0.05. HF, n = 22, LF, n = 22, HM, n = 24, LM, n = 15.
Pasirinkimas dėl didelio apibendrinto susijaudinimo keičia šviesos-tamsos perėjimo elgseną. Šios linijos nesiskyrė nuo bendro laiko, praleisto šviesoje (arba tamsoje)A), tačiau dideli Ag gyvūnai turėjo ilgesnį latentą patekti į tamsią kameros pusę (B) ir mažiau bendro šviesos-tamsos perėjimų (C). Nebuvo jokio ryšio tarp atskirų balų arousal testo arousal (D-F). HF, n = 22, LF, n = 22, HM, n = 24, LM, n = 15.
Galiausiai, norėdami išgauti informaciją apie pačius svarbiausius duomenis, surinktus iš mūsų apibendrinto susijaudinimo tyrimo, taikėme matematinį metodą, vadinamą pagrindinių komponentų analize. Šis metodas naudojamas analizuojant motorinių, sensorinių ir emocinių (baimės) priemonių santykinį įnašą, nes jie daro įtaką didžiausiam, elementariausiam susijaudinimo aspektui. Tai reiškia, kad labiausiai paplitęs, elementariosios jėgos, veikiančios mūsų susijaudinimo analizėje, atskleidžiamos priverstiniu vieno komponento mūsų duomenų rinkinio sprendimu (2). Įdomiausi palyginimai iš pagrindinių komponentų analizės pateikiami Pav 6. Tai parodo atskirus variklio aktyvumo, kvapo jautrumo ir baimės pagrindiniam komponentui #1 įnašus - komponentą, kuris kiekybiškai apibūdina labiausiai apibendrintą, galingą jėgos generavimo elgesį šiuose susijaudinimo tyrimuose. Į Pav 6, kai priemonė turi (-) ženklą, tai reiškia, kad ji iš tikrųjų buvo suskirstyta į pajėgas pagrindiniame komponente #1, bet atvirkščiai (žemas šios elgsenos vertės yra glaudžiai susijusios su pagrindiniu komponento # 1 indėliu, susijusiu su elgsenos sukeltos elgsenos kūrimu). Pagrindinis komponentas #1 atspindi didelį variklio aktyvumą. Mūsų analizė kelia klausimą, ar susijaudinimo funkcijų struktūros vyrams ir moterims yra vienodos.
Bendrojo susijaudinimo matematinė struktūra yra skirtinga tarp vyrų ir moterų, atrinktų skirtingiems bendrojo susijaudinimo lygiams. Variklio, jutimo (uoslės) ir emocinių (baimės) matavimų diferenciniai įnašai į labiausiai apibendrintą jėgos vairavimo elgseną arousal teste, būtent pagrindiniame komponente 1. Šių įmokų modeliai skyrėsi tarp HM ir LM, tarp HF ir LF, tarp HM ir HF, tarp LM ir LF. Pavyzdžiui, LM buvo nedideli, nes variklio matavimai nesukėlė jų pagrindinio komponento 1. Be to, HM turėjo didelį teigiamą baimės indėlį į pagrindinį komponentą 1 (HF nepadarė), tačiau HM neturėjo stipraus HF prisidėjimo prie kvapo indėlio. Kontrolės, naudojantys tuos pačius didelius duomenų rinkinius, kurie buvo koduojami ir kontroliniai, naudojant atsitiktinius skaičius, nepavyko gauti panašių modelių ir smarkiai sumažino duomenų, paaiškintų pagrindinio komponento 1, procentinę dalį.
Pav 6 rodo, kad pagrindiniai skirtumai tarp HM ir LM atsiranda dėl didelio HM motorinio aktyvumo indėlio į pagrindinį komponentą #1, taip pat į baimės indėlio skirtumą. Tiesą sakant, tai variklio veikimo sutrikimas, kurį lemia pagrindinis komponentas #1, todėl tie vyrai LM, o ne HM. HM turi didelį judėjimo greitį ir yra skitt. Moterys yra skirtingos. Pagrindinis skirtumas tarp HF ir LF atsiranda dėl didelio HF reakcijos į uoslės įvedimą. Kalbant apie lyties skirtumus, tarp HM ir HF yra dideli skirtumai tarp kvapo reagavimo į pagrindinį komponentą #1 ir baimės. Mes spėliojame, kad HF moteris, pasirengusi matei, praleidusi daug laiko savo urvoje, išplaukia iš savo urvo prieš pat ovuliaciją. Ji turi trūkti baimės ir plačiai aptarti, skleisti makšties išskyrų kvapą, būdą dvasios elgesiui, skatinančiam vyrus mesti lygiai taip, kaip ji ovuliuoja. Savo ruožtu jos galingas uoslės atsakas padės jai pasirinkti sveikus, energingus vyrus, kaip potencialius jos kūdikių tėvus (23, 24). Tarp LM ir LF pagrindinis skirtumas yra tas, kad LF turėjo didelį variklinį įnašą į pagrindinį komponentą #1, taip pat mažesnį skirtumą tarp LM ir LF baimėje. Iš šios pagrindinės sudedamosios dalies analizės matyti, kad pirminės sudėties komponento struktūra vyrams nėra tokia pati kaip ir moterims.
Diskusija
Šie duomenys rodo, kad genetiškai keičiantis apibendrintas susijaudinimas turi didelę įtaką seksualiniam ir tiriamam / nerimo elgesiui. Vyrų seksualinis elgesys šiame tyrime pasižymėjo tuo, kad HM gyvūnai buvo labiau jaudinantys, rodantys spartesnius judesius, prieš jų pirmąjį sėkmingą įsišaknijimą buvo daug ankstyvų ir nesėkmingų laikiklių, o po to sparčiai ejakuliacija po minimalaus papildomų intromezijų. Taigi, intromizacijų santykis su sužadintais pre-chromatiniais laikikliais buvo žymiai mažesnis HM, palyginti su LM gyvūnais. Įdomu tai, kad šie rezultatai pasirodė, ar gyvūnai buvo surūšiuoti pagal jų tėvus, ar pagal savo susijaudinimo balus. Be to, dėl didelio bendrojo susijaudinimo lygio atrankos sumažėjo tiriamojo elgesio šviesos ir tamsos bei padidėjusios labirintą užduotys. Šis rezultatas, stebėtinai, buvo tėvų susijaudinimo balų funkcija ir nepriklauso nuo apibendrintų susijaudinimo balų patys bandymuose.
Jei apibendrintas susijaudinimas turi įtakos tam tikriems susijaudinimo potipiams, tai reiškia, kad tarp šių dviejų sąvokų turėtų būti fiziologinių ryšių. Dabartiniame darbe sutelkėme dėmesį į dvi konkrečias aukštesnes susijaudinimo būsenas: lytį ir baimę. Neseniai apibūdinome moteriško generalizuoto susijaudinimo ir seksualinio susijaudinimo po estrogenų vartojimo modelį (3, 25). Tai atsiranda tiek tiesiogiai, tiek netiesiogiai, atsirandant specifinėms ir apibendrintoms su sužadinimu susijusioms neurochemikoms. Iš tiesų, daugybė neurocheminių signalų, skatinančių visuotinį susijaudinimą visoje CNS, taip pat skatina seksualinį susijaudinimą limbinėse struktūrose (1, 26). Pavyzdžiui, su sužadinimu susijusi neurotransmiterio histaminas yra stipri arousalą skatinanti cheminė medžiaga, kuri padidina žievės aktyvumą ir slopina ventrolaterinio preoptinio ploto miego skatinimo neuronus. Vyrų pelėms, neturinčioms histamino sintezės fermento histidino dekarboksilazės, pasireiškė sumažėjęs poravimosi elgesys ir prenatalinis poveikis antihistamininiams vaistams, kurie nuolat sutrikdė vyrų lytinį elgesį (27, 28). Be to, histaminas ventromedialinėje hipotalamoje palengvina tiek elektrinį aktyvumą, tiek lordozės elgesį graužikams moterims (21, 29). Panašiai hipokretino peptidai padidina bendrą CNS susijaudinimą ir hipokretino mikroinjekcijos į medialinį preopticinį plotą padidina vyrų seksualinį elgesį (22). Atvirkštinis pavyzdys taip pat pateikia įrodymų dėl to paties taško, anestetikai, vartojami prieš pradinę estradiolio dozę, užkerta kelią lordozės elgesio ekspresijai ir poravimosi genų indukcijai (30, 31) kadangi amfetamino vartojimas palengvina estrogeninį poravimosi indukciją (\ t32). Kartu šie duomenys sukelia ryšį tarp seksualinio elgesio ir apibendrinto susijaudinimo ir nurodo galimus mechanizmus, pagal kuriuos genetinė atranka dėl aukšto apibendrinto susijaudinimo galėtų paveikti konkrečias susijaudinimo būsenas, pvz., Lytį.
Genetinė atranka dėl didelio bendrojo susijaudinimo lygio sumažino tiriamąjį elgesį šviesiai tamsoje ir padidintoje labirinto tyrimuose. Tiriamojo elgesio mažinimas šiose užduotyse galėtų būti suvokiamas kaip nerimą keliantis elgesys (33). Tai reiškia, kad aukštas bendrojo CNS susijaudinimo lygis sukėlė didesnį namo narvelio judėjimo aktyvumą, tačiau sumažino tiriamąjį aktyvumą naujoje aplinkoje (šviesiai tamsoje dėžutėje ir padidintoje labirintoje). Mes darome išvadą, kad padidėjęs lokomotorinis važiavimas High Arousal gyvūnuose yra labiau nei kompensuotas nerimą skatinančių būsenų sujaudinimo sukeltu padidėjimu, kuris padėtų slopinti tyrimą. Svarbu tai, kad nors seksualinį elgesį paveikė tiek tėvų, tiek palikuonių susijaudinimas, tiriamąjį / nerimą keliantį elgesį pakeitė tik tėvų susijaudinimo būsena. Tiksliai nustatoma, kaip šis tėvų įtempimo poveikis atsirado.
Bendrosios susijaudinimo koncepcijos susiejimas su konkrečiomis elgesio būsenomis taip pat yra susijęs su rezultatais su kitomis sistemomis. Pavyzdžiui, cirkadinė funkcija, gavusi intensyvią kontrolę, yra miego reguliavimas. Šiuo metu daugiau nei 15% suaugusiųjų JAV turi tam tikrą miego sutrikimą. Nors biologinės miego funkcijos išlieka prieštaringos, užfiksuotos miego metu išjungtų neuronų vietos ir kai kurios savybės.34). Galų gale, aštrių perėjimų tarp miego ir pabudimo reguliavimas gali priklausyti nuo neigiamų grįžtamosios linijos tarp neuronų hipotalamoje ir bazinėje smegenų priekinėje dalyje (4). Problemos, susijusios su sužadinimo mechanizmų valdymu, pasireiškia, nes miego problemos yra labai dažni (35), kaip ir su depresija susijusios susijaudinimo problemos (36) ir stresas (37). Be to, Aston-Jones ir kt. (38) sugebėjo įtraukti su susiliejimu susijusių hipokretino neuronų aktyvavimą šoninėje hipotalamoje už atlygį siekiančią elgesį. Kiekvienai iš šių specifinių elgesio būsenų, pvz., Miego, streso, nuotaikos ir atlygio siekimo, apibendrintas susijaudinimas suteikia pagrindinį, primityvų neuronišką jėgą elgesiui suaktyvinti, o jo tikslus elgesio poveikis yra formuojamas specifinės aplinkos aplinkybės.
Alternatyvūs aiškinimai.
Mūsų susijaudinimo matavimai priklauso nuo lokomotorinio aktyvumo kaip pagrindinio rodmens. Todėl galima teigti, kad dirbtinis atrankos genas, kuris linkęs padidinti bendrą lokomotorinio aktyvumo lygį, būtų aiškinamas (arba netinkamai interpretuojamas) kaip CNS arousal padidėjimas. Tačiau konkrečios mūsų susijaudinimo analizės detalės nepalaiko tokio supaprastinto paaiškinimo. Iš tiesų, atliekant testo jutimo ir baimės komponentus, iš poststimuliacijos atsako atimame foninį aktyvumą, kad nustatytume elgsenos reaktyvumą. Kaip papildomą aiškinimo klausimą reikėtų pažymėti, kad diferencinės miego būsenos yra potencialus atsitiktinis bandymo jutimo komponento susiliejimas. Vis dėlto, kad supainiojimas yra sumažintas, pateikiant rotacinius (vestibuliarinius) stimulus, kurie gali pažadinti gyvūnus prieš uoslės stimuliavimą, kuris yra konkretus subtestas, kuriuo remtasi. Bet kokiu atveju, naujuose kontekstuose, pvz., Padidintoje labirintoje ir šviesiai tamsoje dėžutėje, didesnio apibendrinto susijaudinimo atranka sukuria mažesnį bendrą tiriamąjį elgesį, palyginti su mažai pasirinktomis pelėmis. Atrodo, kad, užuot pasirinkus didesnį lokomotorinį aktyvumą, didžiosioms pelėms būdingas didesnis generalizuotas CNS susijaudinimas kartu su padidėjusiu elgesiu, susijusiu tiek su baimėmis, tiek su lytiniais diskais.
Papildomas alternatyvus paaiškinimas yra tas, kad mes sukūrėme skirtumus viename gene, susijusiame su susijaudinimo neurotransmisijos reguliavimu. Kadangi susijaudinimo neurocheminės sistemos yra abipusiškai reguliuojamos ir vienos iš šių sistemų genų pakeitimai sutampa, tai gali paskatinti padidėjusį CNS susijaudinimą ir elgesį. Be to, mes pripažįstame, kad pateikėme rezultatus tik iš paskutinės kartos; taigi, tai, kuri parodė didžiausią kiekybinį atskyrimą tarp didelio pasipriešinimo ir žemos atotrūkio linijų. Duomenys iš papildomų kartų bus prieinami ateinančiais metais. Šios linijos gali būti naudingos norint ištirti anatominius ir genetinius mechanizmus, kurie daro įtaką aplinkos poveikiui, siekiant pritaikyti bendrąjį susijaudinimą per vystymosi etapus tarp lyties ir per 24 h šviesos / tamsos laikotarpį. Ateityje tyrimai apims neurocheminius, anatominius ir genominius skirtumus tarp aukštų ir žemųjų linijų.
Apibendrinant galima pasakyti, kad pelėms, genetiškai parinktoms dėl didelio bendrojo susijaudinimo lygio, atsiranda aiškus fenotipas, kuriam būdingas didesnis naminių narvų aktyvumas, jutimo jautrumas ir emocinis labilumas. Įdomu tai, kad aukštas atokumo fenotipas siejamas su perdėtu seksualiniu susijaudinimu ir tiriamojo elgesio sumažėjimu, lyginant su pelėmis, atrinktomis mažam susijaudinimo lygiui. Apskritai šie duomenys suteikia galimybę potencialiems bendrojo susijaudinimo, kaip konkrečių motyvuotų elgesio veiksnių, vaidmeniui.
Metodai
Metodai.
Visi eksperimentai buvo atlikti vadovaujantis Nacionalinių sveikatos gairių gairėmis ir laikomasi „Rockefeller University“ institucinių gyvūnų priežiūros ir naudojimo komiteto patvirtintų procedūrų.
Šiame tyrime panaudotas štamas buvo gautas iš ištekliai ištekliai „Het-8“, atsiradę dėl didelių daugiau nei aštuonių veislinių padermių kryžminimo, po kurių atsirado daugiau nei 60 kartų struktūrizuoto išvedimo.39). Pelės buvo laikomos keturių iki penkių tos pačios lyties brolių ir seserų grupėse standartinėmis laboratorinėmis sąlygomis, turint omenyje prieigą prie maisto ir filtruoto vandens. Visi gyvūnai buvo laikomi 12: 12 šviesos / tamsiuose cikluose (įsižiebia 0600).
Veisimo procedūra.
Šiame rankraštyje esantys gyvūnai yra mūsų šeštoji atrankos karta tiek aukšto, tiek mažo bendrojo susijaudinimo lygiui. Kiekvienoje iš vėlesnių kartų pelės buvo ištirtos bendrame susijaudinimo tyrime ir sukurtas bendras susijaudinimo rezultatas (žr. SI tekstas elgesio testų aprašymus). Trumpai tariant, atrankos kintamieji buvo bendri atstumai, nuvažiuoti per 24 h dieną namo narvelio tyrime, horizontalus aktyvumas nuo uoslės stimulo ir reliatyvus vertikaliosios veiklos pokytis baimės treniruotėje. Gyvūnai buvo surūšiuoti pagal jų balus kiekviename iš šių kintamųjų, balai buvo pridėti ir gyvūnai, turintys labiausiai kraštutinius balus (šeši didžiausi ir mažiausi), buvo išrinkti kaip naujos kartos steigėjai. Veisimas vyksta.
Papildoma medžiaga
Išnašos
Autoriai pareiškia, kad nėra interesų konflikto.
Šiame straipsnyje pateikiama papildoma informacija internete www.pnas.org/cgi/content/full/0914014107/DCSupplemental.
;