一项新的研究发现,鱼会遭受“社交压力”——就像人类一样。研究人员发现,低地位的雄性鱼因压力过大而影响其大脑。他们表示,这些发现发表在《行为神经科学前沿》(Frontiers in Behavioral Neuroscience)杂志上,未来可能有助于治疗人类的压力相关疾病。
美国科学家展示,低地位的雄性丽鱼(Astatotilapia burtoni)脑中的氧化应激水平较高,这与人类较差的心理和神经健康状况有关。他们解释说,社交压力是脑中氧化应激积累的“主要嫌疑人”,这被认为会导致心理健康和神经退行性疾病。然而,关于社交压力如何转化为氧化应激,以及社交地位如何影响这一过程,知之甚少。
通过研究丽鱼——一种高度社会化、非常有等级结构的鱼类——科学家们现在发现,社交压力会提高低地位鱼脑中的氧化应激水平。研究的主要作者、中央密歇根大学的彼得·迪克斯特拉博士(Dr. Peter Dijkstra)说:“我们发现,低地位通常与脑中较高的氧化应激水平有关。脑中的氧化应激模式可能受到社会经验调节脑细胞过程的影响。”
他解释说,雄性丽鱼有一个严格的、高度可见的社会等级。主导雄鱼的雄激素激素水平较高,体型更大、更具攻击性且颜色更鲜艳。它们会保卫领地并求偶。受社交压力触发的激素,如雄激素,已被发现与多个器官中的氧化应激变化有关。由于丽鱼的社交生活紧张且与雄激素水平紧密相关,因此它们是研究社交压力对氧化应激水平影响的理想对象。
研究团队设置了15个被分成两部分的水箱,每个实验隔间放置六只雌鱼和两只雄鱼,允许每组鱼自由互动并与其他组进行视觉互动。研究团队还在每个隔间中添加了半个花盆,以供主导雄鱼保卫领地。为了量化丽鱼的行为,研究人员拍摄了它们并记录了观察到的行为。
除了两个组外,所有组的丽鱼都迅速形成了稳定的等级制度,这一等级制度在整个实验期间保持不变。研究团队最终从雄鱼身上采集了血液样本,并解剖了它们的大脑,同时测量了它们的体长、体重和相对身体大小的生殖器大小。较大的生殖器表明雄激素水平较高。
在每个大脑区域,研究人员测量了氧化应激和抗氧化能力的标志物,后者可以对抗氧化应激。研究人员还测量了每个大脑区域的氧化损伤和抗氧化能力。他们发现,低地位的鱼脑中的氧化应激水平较高,抗氧化能力较低。虽然高地位的鱼血液中的氧化应激指标较高,但它们的大脑似乎受到了保护。与高地位相关的繁殖活动指标与脑中较高的抗氧化能力和较低的氧化应激水平有关。
研究人员表示,这可能与它们的雄激素水平有关,因为雄激素在某些情况下具有神经保护作用。低地位的鱼生殖器较小,因此雄激素水平较低。
研究人员表示,地位对氧化应激的影响是“复杂的”。当他们在不同的大脑区域检查氧化DNA损伤和抗氧化能力的标志物时,发现不同的标志物受到社会地位的不同影响。迪克斯特拉博士说:“需要注意的是,相对于脑中氧化应激的模式可能对动物来说并不一定是‘坏’的。也许将来我们会研究氧化应激的适应后果。但展示氧化应激模式与社交压力相关是重要的,这可能为我们提供重要见解,了解社交压力如何促进脑中的氧化应激和疾病。”
“我们的丽鱼之间的社交竞争是一个很好的模型系统,可以理解现代人类社会中的竞争如何影响重要的生理功能。我们不断地将自己与他人进行比较,这些问题在社交媒体上尤为突出。但我不会直接将我们的发现与人类社会联系起来。我们需要更多的针对性研究来理解社交压力和氧化应激之间的相互作用对特定脑区的影响。”
迪克斯特拉博士补充说:“我认为我们刚刚揭示了一些有趣的大脑区域模式。下一步是更好地理解氧化应激的调控机制以及社交压力如何影响这一点。这需要更加严格的研究。”
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