Disse to musene ble testet for å se hvem som var den dominante før hjerneforskningen begynte. (Skjermdump: Zhou et al., Science (2017))
En av disse musene ble alfahann etter at forskerne skrudde på en bryter
Det ble 90 prosent mer sannsynlig at musen ble alfahann etter at hjernen dens ble stimulert.
Hva er det som gjør at noen dyr dominerer andre dyr? Det er veldig vanlig blant sosiale pattedyr at flokken har en sterk alfahann som kan få den beste maten eller det beste tilholdsstedet.
Men for å nå toppen av det sosiale hierarkiet trengs det noen spesielle egenskaper, ifølge en ny forskningsartikkel i tidsskriftet Science.
Det kommer blant annet an på hvor modig og utholdende dyret er, samtidig som det må ha den mentale styrken til å stå imot en utfordrer.
Men det viser seg at dominansen kan knyttes til et spesielt hjerneområde, i hvert fall hos mus. De kinesiske forskerne har gjennomført et eksperiment hvor de har skrudd på alfahann-oppførsel ved å stimulere dette området.
Men hvordan er det mulig, og hvordan kan det måles?
Møtes i røret
Forskerne har brukt en test for å sjekke hvilke hannmus i en gruppe som var var alfahanner og hvilke som ble dominert.
Testen kan du se i videoen under, og den består av et plastrør med en mus som kommer inn i hver ende. Musene dytter på hverandre, står stille og trekker seg tilbake etter hvert som kampen pågår, og den tapende musen rygger til slutt ut av røret.
Forskerne opererte inn elektroder i et område kalt dorsomedial prefrontal cortex (DMPFC). Elektrodene målte aktiviteten i hjernecellene mens dominansekampen pågikk. Forskerne visste at DMPFC-ene hadde noe å gjøre med dominansekamper, men forskerne ville vite akkurat hvilke hjerneceller som var involvert.
Etter å ha funnet noen hundretalls nevroner som var spesielt aktive under rørtesten hos de 22 musene som var med på forsøkene, kunne forskerne vite hvor de skulle fortsette jakten på «alfahann-oppførselen».
Med lys
Forskerne brukte blant annet en teknikk som kalles optogenetikk.
Kort fortalt går det ut på å manipulere noen celler til å bli stimulert når de blir utsatt for lys. Lyset kommer inn i hjernen via en tynn optisk kabel som opereres inn, og forskerne kunne dermed stimulere cellene ved hjelp av en lysbryter.
Og stimuleringen av cellene ga en dramatisk effekt, ifølge forskerne. Mus som tidligere hadde tapt rørtesten, begynte å vinne mot de tidligere alfahannene i 90 prosent av forsøkene. Endringen skjedde umiddelbart, og den skal ikke ha gått utover noen andre funksjoner.
Dagen etter disse testene endret resultatene seg. Stimulerte mus som hadde vunnet fem eller færre ganger, gikk tilbake til å bli dominert av de opprinnelige alfahannene.
Men de som hadde seks seire eller flere, fortsatte å vinne uten stimulering.
I videoen under kan du musene med optisk kabel operert inn.
Flere tester
Forskerne testet også om denne nyvunne sosiale posisjonen holdt i andre situasjoner. Musene ble satt på nok en test, den såkalte «warm spot test».
Fire mus blir satt i et bur hvor gulvet er iskaldt, bortsett fra et lite, varmt hjørne som de konkurrerte om. Hvor lang tid en mus fikk bli i det varme hjørnet, hang sammen med hvordan musen gjorde det i rørtesten.
Denne testen ble gjort både før og etter musene ble stimulert, og de som hadde flest stimulerte rør-seiere, fikk bli betydelig lengre i det varme hjørnet sammenlignet med tidligere.
Forskerne mener dette er klare bevis på at den er noen hjernebaner i DMPFC er med på å styre hvor sosialt dominerende en mus er.
Dette resultatet er foreløpig bare klart hos mus, og de vet ikke om effekten gjelder hos folk.
Referanse:
Zhou mfl: History of winning remodels thalamo-PFC circuit to reinforce social dominance. Science, juli 2017. DOI: 10.1126/science.aak9726. Sammendrag.
