鱼类研究发现了调节社会行为的基因

根据康奈尔大学的一项新研究，在鱼类，人类和所有脊椎动物中相对相似的大脑区域的基因似乎可以调节生物体如何协调和改变它们的行为。

1月18日在英国皇家学会会刊B上发表的关于普通鱼类船鱼的论文强调了视前区的一组基因 - 前下丘脑(POA-AH)，这些基因在与生殖，父母护理和攻击有关的行为中表达。 。

大脑这一区域的基因，其中一些与人类社会行为有关，在这些鱼类在其生殖相关的社会行为中具有灵活性的能力中发挥作用。

“我们开始更好地了解基因表达模式的变化如何与行为状态的短期变化相关，”艺术与科学学院高级副院长兼神经生物学和行为学教授Andrew Bass说。巴斯是该论文的资深作者;Bass实验室的研究生Joel Tripp是该论文的第一作者。

社会行为的可塑性或灵活性对于生存和繁殖至关重要。当谈到繁殖成功时，重要的是当个人没有能力保卫领土和交配对象时采用替代策略。

有两种类型的雄性普通鱼类中型鱼，这使其成为研究繁殖行为可塑性的理想模型。I型雄性挖掘并保护巢穴，向宫廷女性发出嗡嗡声，并向年幼的父母发出嗡嗡声。II型男性较小，较早达到性成熟，并不参与I型男性的生殖行为。相反，II型雄性通过戴绿帽繁殖 - 潜入I型雄性的巢穴并使卵子受精。这是一项冒险的尝试，因为较大的I型男性会追逐它们。II型男性不会哼唱，因为他们缺乏产生这种信号的生理能力。

Bass说，II型男性的cuckolding行为是固定不变的，并且永远不会设置巢穴并且用嗡嗡声对女性进行殴打。另一方面，I型男性是灵活的;当他们第一次达到性成熟并且仍然太小而无法与较大的I型男性竞争时，他们可能会求助于戴绿帽子。当它们变大或有机会进入自己的巢穴时，它们会这样做。

在这项研究中，研究人员在模拟自然条件的户外水池中设置了鱼。当一名男性悄悄潜入巢穴或哼唱女性时，研究人员迅速从脑中移除了这种雄性和有序的遗传物质。

“你希望看到基因的表达水平尽可能接近你观察行为的时间点，”巴斯说。

Tripp和Bass研究了鱼类POA-AH的基因表达率。他们发现I型男性和男性II型男性之间存在差异;然而，在I型“运动鞋”男性中表达的基因与参与追求的I型男性更类似于II型男性。

“的绕行为年轻I型男性和II型之间表达的男性是一样的，果然，他们发现基因表达类似的模式，”巴斯说。考虑到这两种类型具有非常不同的发展历史，这一发现令人惊讶。

“它强调了视前区和前下丘脑在允许我们看到的这种行为可塑性方面的重要性，这在其他没有这种极端行为可塑性的物种中可能也很重要，”Tripp说。

Tripp说，在未来的工作中，研究人员将进一步研究确定的候选基因，这些基因很可能是生殖和社会可塑性的调节因子以及它们的工作原理。