迪皮卡-帕特爾（Deepika Patel）與我們分享了她對(duì)社會(huì)結(jié)構(gòu)的研究。在格羅寧根大學(xué)（GELIFES）攻讀博士學(xué)位期間，她使用多種測(cè)試范式詳細(xì)研究了大鼠的行為。
群居生活的一個(gè)主要特征是在資源競(jìng)爭(zhēng)中建立支配關(guān)系。由于個(gè)體間互動(dòng)的自然結(jié)果，爭(zhēng)奪高位往往伴隨著社會(huì)沖突，這可能是導(dǎo)致壓力相關(guān)精神病理學(xué)的慢性壓力源。
社會(huì)結(jié)構(gòu)
動(dòng)物在群體中共同生活，其等級(jí)結(jié)構(gòu)包括優(yōu)勢(shì)雄性、劣勢(shì)雄性和從屬雄性。根據(jù)多項(xiàng)研究，這可能會(huì)誘發(fā)慢性從屬性社會(huì)壓力[1]。
與動(dòng)物界相比，人類的社會(huì)支配結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。從社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位（SES）方面來(lái)看，階梯式下降會(huì)增加心血管疾病、中風(fēng)和精神疾病的風(fēng)險(xiǎn)[2,3]。
動(dòng)物模型中的支配地位研究
由于人類同時(shí)生活在多個(gè)社交網(wǎng)絡(luò)中，因此很難衡量支配地位對(duì)人類的真正影響[4]。因此，在動(dòng)物模型中研究社會(huì)結(jié)構(gòu)中支配地位高低的后果，對(duì)于了解等級(jí)地位對(duì)我們福祉的影響非常重要。
因此，我們研究了生活在群體狀結(jié)構(gòu)中的野生型格羅寧根大鼠（WTG）的不同等級(jí)對(duì)大腦和行為的影響。具體來(lái)說，我們重點(diǎn)研究了群居期間長(zhǎng)期暴露于社會(huì)壓力下的行為、生理和神經(jīng)生物學(xué)指標(biāo)。
使用野生大鼠
大多數(shù)嚙齒類動(dòng)物都是群居動(dòng)物，它們按等級(jí)聚居在一起。有幾種特征明確的工具可用于測(cè)量嚙齒類動(dòng)物的社會(huì)支配地位[5]。例如，爭(zhēng)斗行為通常被用作確定支配地位的標(biāo)記。
在我們的實(shí)驗(yàn)中，我們使用的是野生大鼠，它們的祖先是在野外捕獲的，并在我們的實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行了多代繁殖。特別是在社會(huì)領(lǐng)域，它們似乎擁有豐富多樣的行為特征，而且在攻擊性方面也表現(xiàn)出個(gè)體差異性[6]。
大鼠社會(huì)等級(jí)的建立
為了在雄性 WTG 大鼠中建立社會(huì)等級(jí)制度，雌雄大鼠被共同飼養(yǎng)在一個(gè)稱為 "可視洞穴系統(tǒng)（VBS）"的群體狀結(jié)構(gòu)中3周。VBS是一個(gè)包含連續(xù)黑暗洞穴和具有晝夜節(jié)律光照的棲息地。
監(jiān)控和記錄
使用連接到運(yùn)行諾達(dá)思的多視頻錄制軟件(Media Recorder)的計(jì)算機(jī)上的攝像機(jī)對(duì)VBS進(jìn)行全天候監(jiān)控。使用諾達(dá)思的行為觀察記錄分析系統(tǒng)(The Observer XT)對(duì)爭(zhēng)斗行為進(jìn)行評(píng)分，來(lái)評(píng)估群體之間等級(jí)制度的形成和維持情況。通過對(duì)陌生雄性入侵者的爭(zhēng)斗行為進(jìn)行評(píng)分，來(lái)驗(yàn)證雄性的統(tǒng)治地位。
行為觀察結(jié)果表明，雄性WTG大鼠明顯形成了社會(huì)等級(jí)制度。優(yōu)勢(shì)雄鼠對(duì)從屬雄鼠和入侵雄鼠表現(xiàn)出攻擊行為，而從屬雄鼠則表現(xiàn)出防御和社會(huì)回避行為。
"可視洞穴系統(tǒng)（VBS）"圖示[7]
群體狀生活的結(jié)果
壓力易感性的第一個(gè)跡象可能是個(gè)人行為的變化[8]。因此，我們對(duì)VBS飼養(yǎng)的雄性大鼠進(jìn)行了行為測(cè)試，包括社交回避、曠場(chǎng)和高架十字迷宮焦慮行為測(cè)試。
我們使用諾達(dá)思的動(dòng)物運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤系統(tǒng)(EthoVision XT)分析了這些行為。這些測(cè)試的數(shù)據(jù)并未顯示出對(duì)照組、從屬組和優(yōu)勢(shì)組個(gè)體之間存在任何顯著差異。不過，我們確實(shí)觀察到，從屬個(gè)體在黑暗洞穴中躲避優(yōu)勢(shì)鼠的時(shí)間最長(zhǎng)。
生理和神經(jīng)元變化
VBS飼養(yǎng)中動(dòng)物所承受的社會(huì)壓力反映在各種生理和神經(jīng)元變化上。在 VBS飼養(yǎng)的大鼠中，支配者和從屬者的體重和脂肪量都大幅減少，而腎上腺則增大。
此外，我們還研究了顯性和隱性雄性大鼠多個(gè)腦區(qū)中參與樹突棘重塑的蛋白質(zhì)（p-cofilin/cofilin 蛋白質(zhì)比率）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，從屬大鼠和優(yōu)勢(shì)大鼠的蛋白質(zhì)比率都較高，尤其是在內(nèi)側(cè)前額葉皮層和杏仁核區(qū)域。這與從屬鼠的行為靈活性增強(qiáng)以及優(yōu)勢(shì)雄鼠的杏仁核攻擊行為增強(qiáng)有關(guān)。
作為慢性社會(huì)壓力模型的可視洞穴系統(tǒng)
雖然動(dòng)物的社會(huì)壓力似乎更大，但可視洞穴系統(tǒng)誘導(dǎo)的慢性社會(huì)壓力似乎并不影響雄性 WTG 大鼠的一般焦慮。盡管WTG大鼠的生理和神經(jīng)生物學(xué)對(duì)社會(huì)壓力有強(qiáng)烈的反應(yīng)，但它們?cè)谛袨樯纤坪鯇?duì)社會(huì)應(yīng)激的負(fù)面影響有很強(qiáng)的抵抗力。
為了觀察 WTG大鼠對(duì)壓力的不同行為反應(yīng)，可能需要更敏感的行為范式。未來(lái)使用VBS進(jìn)行的研究有助于通過將社會(huì)地位作為要素來(lái)研究個(gè)體對(duì)壓力的易感性差異。
圖片來(lái)自迪皮卡-帕特爾（Deepika Patel）博士論文
將結(jié)果推廣到人類生活中
生活在社會(huì)群體中的同類個(gè)體所經(jīng)歷的一些常見的特征是欺凌、家庭暴力和從屬關(guān)系。這些都可以在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中成功模擬，并有助于研究社會(huì)壓力的行為、神經(jīng)和內(nèi)分泌相關(guān)因素。
最后，將大鼠飼養(yǎng)在半自然環(huán)境中會(huì)產(chǎn)生很大的個(gè)體等級(jí)差異，這使其成為研究個(gè)體社會(huì)等級(jí)差異的潛在機(jī)制以及高低等級(jí)在健康和疾病中潛在作用的一個(gè)重要模型。
參考文獻(xiàn)
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7. Patel, D.; Kas, M.J.; Chattarji, S.; Buwalda, B. (2019). Rodent models of social stress and neuronal plasticity: Relevance to depressive-like disorders. Behav. Brain Res., 369, doi:10.1016/j.bbr.2019.111900.
8. Schmidt, M.V.; Scharf, S.H.; Sterlemann, V.; Ganea, K.; Liebl, C.; Holsboer, F.; Mu, M.B. (2010). High susceptibility to chronic social stress is associated with a depression-like phenotype. Psychoneuroendocrinology, 635–643, doi:10.1016/j.psyneuen.2009.10.002.
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