毫无疑问,人类正在改变自然环境。但野生动物如何应对这些变化是复杂且不清楚的。在今天发表的一项新研究中,科学家们发现两种不同人格类型的大脑工作方式存在显着差异:一种表现得无所畏惧,另一种似乎害怕新事物。无所畏惧可以帮助野生动物,特别是鸟类,寻找新的食物来源,探索新的筑巢区并帮助它们适应环境的变化;但害怕也有助于保护他们免受环境中危险的新事物的伤害,例如汽车。
“我们的研究提供了有趣且重要的证据,表明某些行为差异可能是由基因表达引起的,”LSU生物科学系助理教授ChristineLattin说,她是今天由PLOSONE发表的论文的主要作者。
诸如麻雀之类的社会性生物可以相互学习,因此在羊群中混合两种性格类型可能是该物种在人类改变的环境中如此成功的部分原因。科学家们发现,在鸡群中,无畏鸟类大脑中表达或“开启”的基因与表现出恐惧的鸟类明显不同。事实上,研究的四个大脑区域中有三个显示出差异。海马体与学习、记忆和空间导航相关,在这两种人格类型中对比最为明显。
“关于海马体的一个有趣的事情是它可以在决策中发挥重要作用。例如,当野生动物在他们的环境中遇到新事物时,他们大脑中的基因会做出反应,帮助他们处理信息,比较它过去的经验,并决定他们是应该接近还是避开这个新物体,”Lattin说。
科学家们比较了六只野性、侵入性的雌性麻雀:其中三只表现得无所畏惧,三只似乎害怕接近它们喂食盘上的新物体。这些新奇的物品是一个红色的手腕线圈钥匙链缠绕在食物盘上,一个白色塑料盖覆盖在食物盘的一部分上,一个绿色塑料复活节彩蛋放在盘子中间的食物上,一个普通的银色食物盘外面是红色的,上面挂着一盏闪烁的灯,指向盘子的前面。无畏的鸟在新事物存在的情况下在食物盘上喂食,而恐惧的鸟在新事物存在的情况下避开食物盘。
行为测试几周后,科学家们检查了这些麻雀四个大脑区域的基因表达。在无畏鸟的海马体中表达的基因与在恐惧鸟的海马体中表达的基因不同。例如,在无畏的鸟类中存在更多的多巴胺受体2转录物。多巴胺受体2与大胆和探索有关。相比之下,避开新物体的鸟类有更多的雌激素受体β基因转录本,这与焦虑有关。
“对新事物或新恐惧症的恐惧是一些人努力解决的问题。我们发现的神经生物学基因受体可以帮助其他科学家开发针对新事物恐惧症或焦虑症的药物,即使是在我们自己的物种中,”Lattin说。
测序技术的进步使得研究更多野生物种的神经基因表达成为可能。
“它曾经非常昂贵,但技术使进行这类分析变得更快、更便宜。现在它变得更容易获得,更多的科学家正在做这种类型的研究,”Lattin说。