大仓鼠优势从属关系维持神经机理的研究

The dominant-subordinate hierarchy plays an important role in reproductive sucess, resource acquisition, stress response, and even survival.Although aggression is necessary for formation of the dominant-subordinate relationship, levels of aggressive behaviour exhibit significantly decline during subsequenct encounters. On the contrary, the levels of communication significantly increase,suggesting communiction or communiction related recognition may be important to decrease aggression and establish the dominant-subordinate relationship. However, less is known about the role of communication in hierarchy maintenance and it is not clear whether one kind of communcation is enough to maintain stable hierarchy or several communcation are needed to act together? In present research, we examine the role of communication, espcail chemosensory cues in maintaining dominance hierarchy in the greater long-tailed hamster that lives in the farmlands of Northern China. We also examine associated neuronal activation to investigat possible neural basis underlying effects of communicaton on dominant-subordinate hierarchy.

优势从属等级关系对动物繁殖，资源获得，应激应答，甚至存活产生重要的影响。优势从属关系建立之初主要依赖于攻击，然而随着等级关系的建立，攻击强度逐渐降低，最后维持到较低的水平，相反通讯水平却显著增加，并保持在较高的水平，这说明通讯和对通讯相关的识别可能对攻击的降低和优势从属关系的建立起着重要的作用，然而，目前仍不清楚通讯是如何进一步维持稳定的优势从属关系的，是单一的通讯就足够了，还是要多种通讯一起共同作用？本项目以华北平原农田鼠类大仓鼠为研究对象和模型，用行为神经生物学的方法探讨通讯，特别是化学气味通讯在维持大仓鼠优势从属关系中的作用及其潜在的神经机制。

项目背景：优势从属关系对动物生存和繁殖产生重要的影响。优势从属关系的形成分建立和维持两个阶段。等级建立之初，动物通常会发生激烈的打斗，而随着等级的建立和稳定，对抗强度显著减弱，而通讯显著增加，并保持在较高的水平。这说明对抗冲突、通讯和与之相关的识别可能在快速建立和维持稳定的优势从属关系中起重要作用。使用行为神经生物学的方法有助于我们更好地理解这些过程中优势从属个体行为的变化、脑可塑性的改变以及行为变化潜在调控的脑区。.研究内容：本项目计划以华北平原农田独居鼠类大仓鼠为研究对象，探讨优势从属关系建立/维持中对抗及通讯行为的改变、对抗冲突和通讯刺激对中枢成体神经元再生的影响、对抗冲突和通讯刺激对从属鼠将来再次遭遇优势鼠时行为的影响及相关调控脑区。.重要结果：1）发现雄性大仓鼠可快速建立和形成稳定的优势从属关系。攻击频次和时间随个体间优势从属关系的建立而显著降低，最后保持在较低水平，而胁腺标记等通讯行为在优势个体中一直保持在较高的水平，而在从属个体则很低。2）短期对抗冲突不改变优势和从属鼠脑区成体新生细胞的增殖和存活。3）延长对抗冲突或增加通讯刺激可显著影响优势从属鼠中与攻击、识别和记忆相关脑区新生细胞的增殖和存活。4）从属经历可长期影响从属鼠再次遭遇熟悉优势鼠时的行为响应。5）从属鼠主嗅球神经激活与对熟悉和陌生优势鼠通讯信息的识别有关，而从属鼠海马CA3脑区神经激活对优势鼠的恐惧记忆相关。6）进一步通过比较研究发现独居仓鼠和群居沙鼠脑神经化学物质呈物种特异的表达模式，以及用简并引物和实时定量PCR的方法获得了这些神经化学物质的qPCR引物，为将来深入研究奠定了基础。.关键数据及其科学意义：我们的研究发现长期较短期的对抗冲突更能影响优势和从属鼠脑区成体神经元的再生。而群居动物如大小鼠在短期社会应激时便能影响相关脑区成体脑经元的再生，这表明在应对社群压力时，独居动物可能具不同的脑可塑性适应模式。同时，我们的研究也发现从属经历对再次遭遇优势鼠时的冲突结果和行为响应有长期的影响，而这种影响与海马CA3等脑区在行为响应时特异性激活有密切的关系。鉴于CA3脑区在恐惧记忆中的角色和成体神经元再生在个体识别中的作用，这些结果的发现不仅有助于揭示优势从属关系长期维持的机制，也可能有利于建立用于人类创伤后应激研究的动物模型。