驯化动物会导致其大脑发生改变(图)



驯化动物会导致其大脑发生改变。(圖片來源:Pixabay)

被驯养的银狐会改变自身的行为。最新的研究将这些行为改变与脑化学的改变相联系。

最新一项研究显示,被驯养的狐狸改变了的不仅仅是其本身的行为,还有它们的脑化学。这项研究或可能提供有关狐狸的基因近亲,狼,是如何变成人类最好的朋友的新见解。美国康奈尔大学的丽诺尔・帕普斯(Lenore Pipes)将这项研究展示在5月10日的基因组生物学会议上。

帕普斯研究的狐狸具有“悠久的历史”,早在1959年一名名为德米特里・贝尔耶夫(Dmitry Belyaev)的俄国科学家试图再创造狗的驯化,但使用了狐狸代替狼。他养育了银狐(Vulpes vulpes),后者属于长有白色镶嵌黑毛的红狐狸的一种。贝尔耶夫和他的同事在当地狐狸农场里挑选了最不具侵略性的狐狸并养育它们。在之后培育的每一代狐狸幼崽里,科学家会挑选最温顺的进行交配,由此产生更加温顺友好的后代。现在,50多年过去了,这些狐狸的行为看起来更像狗,摇着尾巴,快乐的跳来跳去,或者依偎在看护人的手臂里寻求爱抚。

同时,科学家还在农场里培育了最具侵略性的狐狸。这些狐狸的后代会蹲伏,耷拉着耳朵,咆哮,露出它们的牙齿并冲向那些接近它们笼子的人们。

狐狸的温顺以及侵略性行为都源于自身的基因,但是科学家并没有发现任何DNA的改变能够解释这些差别。帕普斯和她的同事并没有寻找基因本身的改变,而是采取了间接的方法,寻找狐狸大脑里基因活动的差别。

研究小组搜集了一组侵略性的狐狸和一组温顺的狐狸的大脑两个部分的信息,前额皮质和杏仁核的数据。前额皮质位于大脑前区,主要涉及决策和控制社交行为。而杏仁核是位于大脑两侧一对杏仁大小的区域,主要帮助处理情绪信息。

帕普斯发现两个大脑区域里的上百种基因的活动在两组狐狸个体中都不相同。例如,侵略性的狐狸为了感知多巴胺会导致某些基因活动增加。帕普斯怀疑温顺狐狸较低水平的多巴胺感受器可能是导致它们不那么焦虑的原因。

研究小组希望发现更多涉及血清素信号的基因的改变,这个过程是很多流行的抗抑郁药,例如百忧解(一种治疗精神抑郁的药物)针对的主要目标。温顺的狐狸大脑里具有更多的血清素,然而在它们大脑里只有一种与感知血清素有关的基因表现出较高的活跃性。

在另一种不同的分析里,帕普斯发现所有侵略性狐狸都携带有一种形式的GRM3谷氨酸受体基因,而大多数温顺的狐狸则具有该基因的不同变体。在人类身上,GRM3的基因变体被认为与精神分裂症、躁郁症和其它情绪紊乱疾病有关。在传输谷氨酸信号过程中涉及的其它基因,后者能够帮助调节情绪,在温顺狐狸群体中也表现出较高的活动性。

至于从狼逐渐变成狗的过程中,是否也伴随这相似的脑化学的变化,现在仍不清楚,美国哈佛大学的进化生物学家亚当・弗里德曼(Adam Freedman)这样说道。即使狗和狼现在拥有不同的脑化学水平,研究人员仍然无法时光倒回观察这个过程,他们只能猜测驯化是如何发生的。“我们必须重建一系列无法观测到的步骤,”弗里德曼这样说道。帕普斯的研究是一个非常有趣的例子,展示了狗的大脑在驯化过程中可能会发生什么变化。


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