Iespējamās starpsugu korelācijas peļu un mazu bērnu sociālajā hierarhijā un atmiņā

Sociālā hierarhija ir saistīta ar dažādiem fenotipiem. Lai gan ir zināms, ka atmiņa ir svarīga hierarhijas veidošanā, atšķirības atmiņas spējās starp dominējošajiem un pakārtotajiem indivīdiem joprojām nav skaidras. Šajā pētījumā mēs pārbaudījām atmiņas veiktspēju pelēm ar dažādiem sociālajiem pakāpēm un konstatējām labākas atmiņas spējas dominējošajām pelēm, kā arī lielāku ilgtermiņa potenciāciju un augstāku ar atmiņu saistītu gēnu ekspresiju hipokampā. Ikdienas atmiņu uzlabojošu zāļu injekcijas varētu arī palielināt dominējošo stāvokli.

Pelēm ir salīdzinoši spēcīga atmiņa, jo evolūcijas procesā pelēm pamazām ir izveidojušies instinkti un ieradumi pielāgoties dzīves videi, un šai uzvedībai ir jāpaļaujas uz labu atmiņu.

Pētījumi liecina, ka atmiņas spējas pelēm ir saistītas ar intelektu un viņu nervu sistēmas veselību. Peļu atmiņas spēja ir līdzīga cilvēkiem, un, lai sasniegtu augstāku līmeni, nepieciešama pastāvīga vingrošana un apmācība.

Tāpat kā cilvēki, arī žurkas saskaras ar lielu stresu un izaicinājumiem, taču žurkas domā savādāk nekā cilvēki un var uzkrāt zināšanas un prasmes no savas pieredzes un pastāvīgi izpētīt jaunas lietas. Tāpēc žurkām ir izšķiroša nozīme to atmiņas spēju izdzīvošanā un atražošanā.

Zinātniskajos pētījumos peles atmiņas apguvi bieži izmanto, lai pētītu cilvēka atmiņas traucējumu un kognitīvo slimību modeli, pētnieki, pētot peles atmiņu, var labāk izprast mehānismu un faktorus, kas ietekmē cilvēka atmiņu un izziņu.

Īsāk sakot, peļu atmiņa ir tās vitalitātes iemiesojums, mums vajadzētu pievērst uzmanību un aizsargāt peļu dzīves vidi, lai tām būtu labāka dzīve un attīstības telpa. Tajā pašā laikā, pētot peļu atmiņas apguvi, tas var sniegt vairāk apgaismības un palīdzēt cilvēku veselībai. Tas liek domāt, ka arī mums, cilvēkiem, ir jāuzlabo atmiņa, un cistanche var ievērojami palīdzēt uzlabot atmiņu, jo gaļas pasta ir tradicionālā ķīniešu medicīna, un tai piemīt daudzas unikālas īpašības, no kurām viena ir atmiņas uzlabošana. Maltās gaļas priekšrocības rodas no daudzajām tajā esošajām aktīvām sastāvdaļām, tostarp skābēm, polisaharīdiem, flavonoīdiem utt., kas var veicināt smadzeņu veselību dažādos veidos.

Noklikšķiniet uz zināt veidus, kā uzlabot smadzeņu darbību

Lai apstiprinātu šo korelāciju starp sugām, izmantojot inventarizācijas, uzvedības un ar notikumiem saistītos potenciālos pētījumus, mēs noskaidrojām labākas atmiņas spējas pirmsskolas vecuma bērniem ar lielāku sociālo dominēšanu. Labāka atmiņa potenciāli palīdzēja bērniem apstrādāt dominējošos sejas signālus un apgūt sociālās stratēģijas, lai iegūtu augstākus amatus. Mūsu pētījums parāda ievērojamu līdzību starp cilvēkiem un pelēm saistībā starp atmiņu un sociālo hierarhiju un sniedz vērtīgu ieskatu par sociālo mijiedarbību jauniem dzīvniekiem, kas var ietekmēt pirmsskolas izglītību.

Dominējošā hierarhija ir izplatīta sociālā struktūra vairākām dzīvnieku sugām. Stabilās hierarhiskās attiecībās dominējošie dzīvnieki ir prioritāri, izvēloties resursus, piemēram, teritoriju, pārtiku un pārošanās partnerus, turpretim pakļautie indivīdi saņem mazāk resursu, bet ir pakļauti mazāk konfliktiem un briesmām1. Tāpēc hierarhiskā klasifikācija lielā mērā ietekmē dažādu uzvedību, īpaši sociālo uzvedību, piemēram, pārošanos un agresiju2, kā arī fizioloģiskos komponentus, piemēram, stresa hormonus, sirds un asinsvadu funkcijas un imūnsistēmu3. Cēloņsakarība vai savstarpējā saruna starp sociālajiem reitingiem un dažādiem fenotipiem ir ārkārtīgi sarežģīta, un tā joprojām ir jāprecizē.

Sociālās hierarhijas konceptuālais ietvars ir piemērots cilvēku mijiedarbībai, un tas ir atklājis atpazīstamas dominējošās hierarhijas pat pirmsskolas vecuma bērniem4–7. Novērošanas pētījumi liecina, ka bērni ar agresīvāku uzvedību parasti tiek atzīti par augstāku vietu savā grupā, un viņu vienaudži viņus vairāk ciena, salīdzinot ar padotajiem bērniem8–11.

Papildus tieksmei uz piespiešanu, mazu bērnu pieņemšana jebkurām izmaiņām sociālajās stratēģijās, lai sasniegtu savus dominēšanas mērķus, ir arī bērnu attīstības pētījumu uzmanības centrā9,12,13. Tie, kuri var pakāpeniski pāriet no piespiedu stratēģiju izmantošanas uz prosociālu vai duālu stratēģiju izmantošanu, lai kontrolētu resursus, visticamāk, iegūs augstāku statusu uz ilgu laiku9, 12, 13. Kognitīvie pētījumi pēdējos gados ir arī parādījuši, ka cilvēku bērni pirmo reizi apzinās sociālās dominēšanas pazīmes agrīnā bērnībā14.

Mazi bērni vecumā no 3 līdz 4 gadiem var izmantot vairākas fiziskas un sociālas norādes, lai noteiktu citu cilvēku sociālās dominēšanas statusu (piemēram, sejas izteiksmes, ķermeņa izmēru vai ķermeņa pozas un varoņu mijiedarbību eksperimentālās filmās)15–17. Aptuveni 5 vai 6 gadu vecumā daži bērni pat var noteikt dominējošās attiecības, pamatojoties tikai uz statiskām fotogrāfijām15.

Pārsteidzoši, neskatoties uz bērnu pārsteidzošajām mācīšanās spējām attiecībā uz sociālo dominanci, pētījumi par faktoriem, kas saistīti ar sociālo dominēšanu, galvenokārt ir vērsti uz vides faktoriem, piemēram, mijiedarbības pieredzi, vecāku stilu, morālo izglītību un kultūras izcelsmi9, 12, 18–20. Neironu mehānismi, kas ir pamatā tam, kā bērni atpazīst sociālās dominēšanas norādes un pamatā esošās kognitīvās spējas, kas atbalsta sociālās stratēģijas mācīšanos, ir reti pētīti.

Laboratorijas modeļu organismos ir pētītas arī sociālās hierarhijas, sākot no dominējošās uzvedības neironu mehānismiem līdz sociālā statusa ietekmei uz dažādiem fenotipiem. Grauzēju sugām, tostarp pelēm un žurkām, agresija tika izmantota kā galvenais tests, lai novērtētu sociālo stāvokli un izpētītu sociālās hierarhijas attiecības ar iedzimtu uzvedību, trauksmei/depresijai līdzīgu uzvedību, kognitīvām spējām un citiem fizioloģiskiem fenotipiem21–25. Tomēr, tā kā agresīvu uzvedību galvenokārt veic pieauguši tēviņi, mātīšu un jaunu dzīvnieku sociālās hierarhijas ir reti pētītas26–28. Tomēr mēģenes testu, kurā viena pele izspiež savu pretinieku atpakaļ no mēģenes, pelēm ir salīdzinoši viegli izpildāms, un tas galvenokārt tika izmantots, lai pētītu sociālo dominēšanu29–31. Tā kā testam ir nepieciešamas tikai peles, kas pārvietojas uz priekšu un atpakaļ mēģenē, tā ir platforma, lai izpētītu attiecības starp sociālo hierarhiju un citām iezīmēm ne tikai pieaugušajiem, bet arī jauniem dzīvniekiem 28, 32.

Peles ir plaši izmantotas kā standarta paraugorganisms dažādām cilvēka bioloģijas jomām, tostarp psiholoģiskām un neiroloģiskām slimībām33–36. Tomēr paralēli pētījumi starp cilvēkiem un pelēm, īpaši uzvedības pētījumos, pagātnē ir bijuši reti. Pēdējos gados neirozinātnieki ir sākuši pētīt šīs divas sugas kopā un atklājuši pārsteidzošas līdzības ne tikai uzvedībā, bet arī pamatā esošajos mehānismos37. Peļu pētījumi varētu piedāvāt dažādas metodes (tostarp uzmācīgus dizainus un manipulatīvas pieejas), lai izpētītu mehāniskos jautājumus, kurus nevar veikt ar cilvēkiem; verifikācija un paplašināta izpēte cilvēku pētījumos vēl vairāk uzsvēra atklājuma bioloģisko nozīmi. Tāpēc šo divu sugu atklājumi varētu viens otru papildināt un sniegt svarīgu informāciju no dažādiem viedokļiem. Izmantojot šo salīdzinošo un papildinošo pieeju sociālās dominējošās uzvedības izpētei, mūsu nesenais pētījums parādīja salīdzināmas sociālās pakāpes starp maziem cilvēku bērniem un atšķirstām pelēm, kā arī atklāja svarīgus būtiskus faktorus, kas ir saistīti ar agrīnu sociālās hierarhijas veidošanos32. Tomēr šis pētījums parādīja. , nenoskaidroja iespējamo mācīšanās un atmiņas lomu hierarhijas veidošanā pelēm un bērniem.

Lai gan lielā mērā ir pētīta sociālā statusa ietekme uz dažādām uzvedības vai fizioloģiskajām īpašībām, attiecības starp atmiņu un sociālo hierarhiju ir pētītas daudz mazāk. Pētījumi ar žurkām un Anolis liecina, ka atmiņai varētu būt nozīme hierarhisko attiecību stabilitātes uzlabošanā 38, 39. Tomēr tas, vai atmiņas spējās ir atšķirības starp dominējošām un pakārtotām personām, joprojām ir pretrunīgs un atklāts jautājums. No evolūcijas viedokļa svarīgai ir spējai atcerēties savu sociālo statusu vai atpazīt citus, jo īpaši, lai palīdzētu pakļautajiem dzīvniekiem izvairīties no konfliktiem39–42. No otras puses, labāka atmiņa varētu palīdzēt dominējošajiem dzīvniekiem iegaumēt apkārtējo vidi vai iegūt jaunas prasmes, lai kontrolētu resursus. Diemžēl iepriekšējie pētījumi ar pelēm nespēja sniegt pārliecinošu atbildi25,43,44. Cilvēkbērniem, cik mums zināms, šis jautājums nekad nav uzdots. Lai risinātu šo jautājumu, šajā ziņojumā mēs pārbaudījām atmiņas veiktspēju pelēm un bērniem un konstatējām pozitīvu korelāciju starp sociālo hierarhiju un atmiņas spējām. Mehāniski dominējošajām pelēm bija lielāka ilgtermiņa potenciācija (LTP) un augstāka ar atmiņu saistīto gēnu ekspresija hipokampā nekā padotajām pelēm. Tika konstatēts, ka arī peles atmiņas uzlabošana ar nātrija butirātu (SB) vai rolipramu uzlabo dominējošo stāvokli. Funkcionāli labāka atmiņa cilvēkbērniem veicina sociālo stratēģiju apguvi un pieņemšanu, kā arī sociālā dominējošā stāvokļa norāžu neirokognitīvo apstrādi sociālā dominējošā stāvokļa iegūšanai. Tāpēc šī pētījuma rezultāti sniedz svarīgu informāciju gan dzīvnieku, gan cilvēku bērnu sociālās mijiedarbības izpētes jomā, un tiem ir labvēlīga ietekme uz agrīnās bērnības izglītību.

Rezultāti

Augsta ranga pelēm bija labākas atmiņas spējas.

Saskaņā ar mūsu iepriekšējo pētījumu32 sociālo hierarhiju var noteikt 4 atradinātām pelēm būrī, izmantojot mēģenes testu (1. papildu attēls). Lai novērtētu korelāciju starp sociālajiem pakāpēm un atmiņas spējām, mēs vispirms veicām jauno objektu atpazīšanas (NOR) testu ar 1-stundu intervālu starp apmācību un testa sesijām, lai novērtētu īstermiņa atpazīšanas atmiņu atšķirstām pelēm45. Pārsteidzoši, tikai 1. un 2. ranga peles pavadīja ievērojami vairāk laika, pētot jaunu objektu, bet ne 3. un 4. ranga peles (1.a att.), kas liecina, ka atšķirībā no dominējošajām pelēm pakārtotajām pelēm bija grūtāk atpazīt testā pazīstams objekts. Diskriminācijas indeksa analīze arī parādīja augstāku indeksa tendenci 1. ranga pelēm nekā 4. ranga pelēm (p=0.077) (1.b attēls), un indekss bija negatīvi korelēts ar četriem sociālais rangs (1.c att.). Augstāks diskriminācijas indekss dominējošajām pelēm bija maz ticams lielākas zinātkāres dēļ, jo jaunumu izmeklēšanas testā nebija korelācijas starp sociālajiem pakāpēm un pētniecisko uzvedību (2. papildu attēls). Pēc tam mēs pārbaudījām ilgtermiņa atmiņu, izmantojot NOR testu ar 24-stundu intervālu starp treniņu un testa sesijām. Līdzīgi kā īstermiņa atmiņas rezultātos, nebija atšķirības izpētes laikā starp pazīstamajiem un jaunajiem objektiem 4. ranga atšķiršanas pelēm (1.d attēls). Diskriminācijas indekss bija būtiski atšķirīgs starp 1. un 4. ranga pelēm un negatīvi korelēja ar sociālo rangu (1.e, f att.). Lai turpinātu pētīt korelāciju starp sociālo rangu un atmiņas spējām, mēs izmantojām arī spontānas maiņas Y labirintu, lai pārbaudītu telpisko darba atmiņu atšķirtām pelēm46.

Rezultāti uzrādīja ievērojami augstāku pārmaiņu biežumu 1. ranga pelēm nekā 4. ranga pelēm (1. g attēls). Nozīmīga bija arī negatīvā korelācija starp pārmaiņu ātrumu un sociālo rangu (1.h att.), kas atkal norāda uz labāku atmiņu dominējošām pelēm nekā pakārtotajām pelēm. Kopā šie rezultāti liecināja, ka atšķirtām pelēm ar augstāku pakāpi parasti bija labāka īstermiņa un ilgtermiņa atpazīšanas atmiņa, kā arī telpiskā atmiņa.

Tā kā atšķirīgās peles 3 nedēļu vecumā joprojām ir attīstības stadijā, atšķirības sociālajos pakāpēs un atmiņas spējās var būt saistītas ar dažādiem brieduma līmeņiem. Tomēr 8-nedēļu vecām pieaugušām pelēm mēs joprojām novērojām labāku sniegumu gan īstermiņa, gan ilgtermiņa atmiņai dominējošām pelēm nekā pakārtotajām pelēm (2.a–f att.), kas liecina, ka objekta atšķirības ir -atpazīšanas atmiņu izraisīja ne tikai attīstības briedums. Spontānā Y labirinta maiņas gadījumā mēs arī novērojām, ka dominējošajām pelēm bija labāka telpiskā atmiņa, lai gan dati nebija statistiski nozīmīgi (2.g, h att.).

1. ranga pelēm hipokampu neironos LTP bija augstāks nekā 4. ranga pelēm. Ir zināms, ka hipokampu LTP ir izšķiroša nozīme atmiņas veidošanā un atmiņas konsolidācijā 47. Lai noteiktu, vai uzlabotās atmiņas spējas pelēm ar augstāku sociālo rangu ir saistītas ar palielinātu LTP, mēs izmērījām lauka ierosinošos postsinaptiskos potenciālus (fEPSP) dendrīta laukos. CA1 neironi un stimulētie CA3 – CA1 Schaffer nodrošinājumi akūtās hipokampu šķēlēs, kas sagatavotas no 1. vai 4. ranga atšķiršanas pelēm. Mūsu dati parādīja, ka akūtās hipokampu šķēlēs, kas sagatavotas no 1. ranga pelēm, bija lielāks LTP nekā šķēlēs, kas izolētas no 4. ranga pelēm (3.a–c att.). Līdzīga parādība tika parādīta arī šķēlēs, kas sagatavotas no pieaugušām pelēm (3.d–f att.). Tāpēc rezultāti apstiprināja pozitīvas korelācijas starp sociālo rangu un atmiņu.

Atmiņu uzlabojošās zāles uzlaboja sociālo statusu

Ir pierādīts, ka vairāki gēni modulē peles hipokampu LTP, kā arī mācīšanos un atmiņu pelēm48. Lielāka LTP noteikšana augsta ranga pelēm lika mums izmērīt šo ar atmiņu saistīto gēnu pārpilnību atšķiršanas peļu hipokampā. Kvantitatīvās PCR rezultāti parādīja, ka sociālais rangs pozitīvi korelēja ar Grin2b (NR2B)49, NMDA receptoru apakšvienības, kas uzlabo sinaptisko plastiskumu un atmiņu neironos, un Phf2, histona demetilāzes, ekspresijas līmeni (papildu 3.a attēls). b). Ir ierosināts, ka Grin2B un Phf2 ir iesaistīti BDNF/TrkB/CREB signalizācijas ceļā atmiņas konsolidācijai48. Lai gan dati nebija statistiski nozīmīgi, dominējošajām pelēm bija augstāka šajā ceļā iesaistīto gēnu ekspresija, tostarp Bdnf, Ntrk2 (TrkB), Creb, Cdk5 un Camk2 (3. papildu attēls). Tāpēc mēs tālāk pētījām konsekvenci starp sociālo rangu un katra gēna ekspresijas līmeni 6 pāru salīdzinājumos. Parasti pelēm ar augstākiem sociālajiem līmeņiem bija lielāka izpausme, īpaši Phf2, Creb, Grin2b un GluR1 (4.a attēls un 1. papildu tabula). Arī CamK2 izteiksme uzrādīja līdzīgu tendenci (p=0.053). Jāatzīmē, ka šīs konsekvences bija stabilākas salīdzinājumā ar lielākām ranga distancēm, piemēram, starp 1. un 4. rangu, nekā mazākām ranga distancēm, piemēram, starp 3. un 4. rangu.

CREB signalizācijas ceļu var aktivizēt, inhibējot histona dezacetilāzi (HDAC)50. Ir pierādīts, ka SB, HDAC inhibitors, var izraisīt hipokampu LTP un uzlabot atmiņu51. Tāpēc mēs pārbaudījām nātrija butirāta ietekmi uz peles dominējošo uzvedību. Kā gaidīts, atšķiršanas pelēm, kurām 2 nedēļas intraperitoneāli injicēja SB, NOR testā bija augstāks diskriminācijas indekss nekā kontroles pelēm (4.b attēls). SB ievadīšana palielināja arī peles uzvaras līmeni un sociālo statusu mēģenes testā (4.c, d. attēls). CREB signalizāciju var aktivizēt arī fosfodiesterāzes inhibitors rolipram, kas, kā pierādīts, atvieglo LTP un uzlabo atmiņu52. Pēc 2 nedēļu ilgas ārstēšanas atšķiršanas pelēm bija labāks diskriminācijas indekss, kā arī dominējošā uzvedība un sociālais statuss (4.e–g attēls). Kopā mūsu rezultāti, kas balstīti uz SB un rolipramu, liecināja, ka atmiņas uzlabošana farmakoloģiski var arī uzlabot sociālo dominējošo stāvokli.

Augsta ranga bērniem bija labākas atmiņas spējas

Atklājums par atšķiršanas pelēm radīja jautājumu, vai korelāciju starp sociālo rangu un atmiņu var novērot arī maziem cilvēkiem. Lai atbildētu uz šo jautājumu, mēs veicām uzvedības testus 164 pirmsskolas vecuma bērniem. Pamatojoties uz eksperimentālo dizainu peles mēģenes testā, mēs vispirms sakārtojām mazus bērnus četrās grupās un izveidojām viņu sociālo hierarhiju, novērtējot viņu uzvedību, kamēr viņi spēlēja konkurētspējīgu zaķu spēli ar apaļu dizainu. Zaķa spēle tika izmantota kā salīdzināms uzdevums ar peles mēģenes testu iepriekšējā pētījumā 32. Tālāk mēs izmantojām attēla atmiņas apakštestu (atpazīšanas atmiņai) un Zoo apakštestu (telpiskajai darba atmiņai) no Vekslera pirmsskolas un primārās intelekta skalas. veicot individuālu pārbaudi, lai salīdzinātu atmiņas spējas starp 1. un 4. ranga bērniem (n=82) (5.a att.)53. Abos testos 1. ranga bērniem bija labāki rezultāti nekā 4. ranga bērniem (papildu 4. a, b att.). Darba atmiņas indekss (WMI), kas integrēja divus atmiņas apakštestus, uzrādīja ievērojami augstāku rezultātu 1. ranga bērniem nekā 4. ranga bērniem (5.b attēls). Papildus zaķu spēles novērtējumam, kas tika veikts labi izstrādātā eksperimentālā kontekstā, mēs arī lūdzām pirmsskolas skolotājus novērtēt bērnu sociālās dominēšanas līmeni atbilstoši viņu ikdienas novērojumiem, izmantojot sociālās dominēšanas novērtējuma skalu (5.a attēls), kas ir atbilst sociālajam rangam, ko nosaka zaķu spēle32,54. Dominēšanas līmeņi šiem 82 bērniem uzrādīja tendences, kas korelē ar atmiņas rādītājiem gan attēlu atmiņas, gan zoodārza apakštestos (papildu attēls 4c, d). Korelācija starp WMI un dominances līmeņiem arī bija statistiski nozīmīga (5.c att.).

Lai vēl vairāk apstiprinātu labākas atmiņas konstatējumu dominējošiem bērniem, inventarizācijas pētījumam tika piesaistīti vēl 175 mazi bērni no 3 citām pirmsskolas iestādēm (5.d attēls). Bērnu darba atmiņas apakšskala tika izmantota, lai novērtētu bērnu darba atmiņas veiktspēju, pamatojoties uz skolotāju novērojumiem pirmsskolas klasēs, un tika uzskatīts, ka tā atspoguļo bērnu spējas atcerēties klases noteikumus un iegūt mācīšanās pieredzi no ilgtermiņa atmiņas. izmantošanai ikdienas mijiedarbībā55. Saskaņā ar iepriekšējiem datiem, kas balstīti uz Vekslera skalu, atmiņas rādītājs, ko novērtēja Childhood Executive Functioning Inventory, arī korelēja ar dominēšanas līmeņiem (5.d attēls). Kopā gan uzvedības uzdevumu, gan inventarizācijas rezultāti liecināja, ka bērnu atmiņas spējas bija pozitīvi korelētas ar sociālo statusu, kā arī dominējošā stāvokļa līmeni.

Atmiņas spējas bija saistītas ar prosociālās stratēģijas izmantošanu, bet ne piespiedu stratēģijas izmantošanu.

Lai izpētītu iespējamās atmiņas funkcijas sociālās hierarhijas veidošanā, 175 bērniem inventarizācijas pētījumā mēs izmantojām Resursu kontroles stratēģijas skalu, lai novērtētu bērnu resursu kontroles spēju un stratēģijas izmantošanu56. Kā gaidīts, bērniem ar augstāku sociālās dominances līmeni bija labākas resursu kontroles spējas un viņi pieņēma vairāk prosociālas stratēģijas un piespiedu stratēģijas (6.a–c att.).

Tomēr atmiņas rezultāts pārsteidzoši bija saistīts tikai ar resursu kontroli, bērniem izmantojot prosociālās stratēģijas (6.d, e att.), bet ne piespiedu stratēģijas (6.f att.). Šie rezultāti liecināja, ka atmiņai var būt izšķiroša loma prosociālu stratēģiju iegūšanā un pieņemšanā, kas pēc tam uzlabo resursu kontroles spēju. Tāpēc mēs tālāk jautājām, vai attiecības starp bērnu atmiņu un sociālo statusu galvenokārt ir saistītas ar prosociālās stratēģijas mācīšanās starpniecību. Mediācijas efekta regresijas analīze parādīja, ka visas vērtības četros regresijas analīzes posmos sasniedza nozīmīgus līmeņus (2. papildu tabula). Saskaņā ar Barona Kenija (1986) kritēriju57 šis rezultāts demonstrēja "daļēju starpniecības efektu". Arī Sobel tests tika veikts ar 95% ticamības intervālu, un tas uzrādīja būtisku efektu (Sobel z=5.221, p < 0.001). Rezultāti liecināja par prosociālās stratēģijas starpniecības efektu un atbalstīja mūsu piedāvāto modeli, ka atmiņa varētu palīdzēt bērniem apgūt adaptīvākas sociālās stratēģijas, kas vēl vairāk uzlabo viņu sociālo dominēšanu (6.g attēls).

Bērni ar augstāku sociālo rangu bija labāki, apstrādājot sejas zīmes par sociālo dominēšanu.

Regresijas analīze arī liecināja, ka pastāv tieša saikne starp atmiņu un sociālo dominējošo stāvokli. Lai izpētītu atmiņas tiešo funkciju sociālās dominēšanas veidošanā, mēs izstrādājām ar notikumiem saistītā potenciāla (ERP) pētījumu, lai izpētītu, kā sociālais statuss ietekmē bērnu sociālās dominēšanas signālu apstrādi. Uzdevumā 1. stāva 4. vietas bērniem, pamatojoties uz zaķu spēli (n=24), tika lūgts uz ekrāna skatīties vienaudžu sejas ar dažādām sociālajām sejas izteiksmēm (dominējošām, neitrālām un pakārtotām sejām) (7.a att.). 58–60. Lai noņemtu citus nebūtiskus efektus un nodrošinātu, ka eksperimentālais stimuls īpaši izraisīja sociālās dominējošās informācijas apstrādi, visas sejas fotogrāfijas netika atkārtotas, lai izvairītos no sejas atpazīšanas efekta, un sejas izteiksmes veidu prezentācijas secība tika nejauši izvēlēta, lai izvairītos no vecais/jaunais efekts.

Mūsu ERP pētījumā galvenā uzmanība tika pievērsta FN400, negatīvam komponentam, ko frontālajās zonās izraisīja aptuveni 300–450 ms61, 62, kas ir saistīta ar netiešo atmiņu semantisko kategoriju secinājumu laikā63–65. Izmantojot atšķirības viļņus, lai izslēgtu individuālās atšķirības (atņemot neitrālās sejas stāvokļa vidējo amplitūdu) (7.b attēls), FN400 divvirzienu dispersijas analīze (ANOVA) parādīja, ka galvenā ietekme ir gan sociālajam, gan sociālajam stāvoklim. - dominējošās sejas izteiksmes, kā arī to mijiedarbība bija nozīmīgas (3. papildu tabula). Salīdzinājumā starp grupām, apstrādājot dominējošo sejas izteiksmi, 1. ranga bērniem bija mazāka FN400 amplitūda nekā 4. ranga bērniem (7.c attēls un 4. papildu tabula). Salīdzinājumā grupas ietvaros 1. ranga bērniem bija mazāka FN400 amplitūda, reaģējot uz dominējošām sejām nekā uz pakārtotajām sejām, savukārt šāda FN400 amplitūdas atšķirība netika konstatēta 4. ranga bērniem. Tā kā lielāku FN400 amplitūdu izraisa negaidītas plūstamības apstrāde salīdzinājumā ar iepriekšējām sociālajām zināšanām66, mazāka FN400 amplitūda, reaģējot uz dominējošām sejām, nozīmē, ka 1. pakāpes bērniem ir labākas spējas apstrādāt dominējošās sejas nekā 4. pakāpes bērniem. Tāpēc mūsu ERP pētījuma rezultāti liecināja, ka bērniem ar augstāku sociālo pakāpi ir labāka netiešā atmiņa, atpazīstot sociālās dominēšanas pazīmes.

Diskusija

Šajā pētījumā, pārbaudot sociālās hierarhijas attiecības ar peļu atmiņas spējām, mēs atklājām, ka dominējošajām pelēm bija labāka veiktspēja atpazīšanas un telpiskās darba atmiņas jomā, kā arī palielināta LTP un augstāka ar atmiņu saistīto gēnu ekspresija hipokampā. Attiecības starp sociālo hierarhiju un atmiņu vēl vairāk nostiprināja to peļu dominējošais statuss, kuras tika ārstētas ar atmiņu uzlabojošām zālēm. Lai izpētītu šo parādību dažādās sugās, mēs apvienojām vairākas pieejas, lai parādītu, ka bērniem ar augstāku sociālo statusu ir arī labākas atmiņas spējas. Dati arī liecināja, ka labāka atmiņa var palīdzēt bērniem apgūt prosociālas stratēģijas un atpazīt sociālās dominēšanas pazīmes. Mēs uzskatām, ka šis ir pirmais ziņojums, kas parāda saistību starp sociālo hierarhiju un atmiņu divās sugās paralēli, īpaši cilvēkiem. Lai gan mūsu peles modelis norādīja uz iespējamiem molekulārajiem un neironu mehānismiem, kas ir asociācijas pamatā, pētījums ar cilvēku bērniem atklāja atmiņas funkcionālo nozīmi dominējošā stāvokļa iegūšanā un saglabāšanā. Izmantojot dažādas sugas, lai atbildētu uz konkrētiem jautājumiem un atklātu informāciju, kurai nevarēja piekļūt tikai viena suga, mūsu pētījums ne tikai parādīja ievērojamu līdzību starp bērniem un pelēm, bet arī sniedza svarīgu informāciju sociālās mijiedarbības, kā arī mācīšanās un atmiņa bioloģijas, psiholoģijas un izglītības jomās.

Savvaļā dzīvojošie dzīvnieki pastāvīgi saskaras ar mainīgu vidi. Tāpēc labāka atmiņa varētu uzlabot indivīdu iespējas piekļūt resursiem un potenciāli iegūt augstāku sociālo statusu. Lai gan dažos pētījumos ir iesaistīta dominēšana ar labāku telpisko mācīšanos 25, 67, 68, jaunākie pētījumi ar pelēm nekonstatēja nekādu saistību starp sociālo rangu un atmiņu43, 44. Turpretī mūsu dati konsekventi parādīja šīs attiecības īstermiņa un ilgtermiņa atmiņā jaunām un vecām pelēm, kā arī atpazīšanu (NOR) un telpisko darba atmiņu (Y labirints). Lielāka hipokampu LTP un augstāka ar atmiņu saistīto gēnu ekspresija dominējošajās pelēs vēl vairāk atbalstīja šo asociāciju. Vēl svarīgāk ir tas, ka ikdienas SB vai roliprama ievadīšana, kas abi aktivizē CREB signalizāciju, lai uzlabotu atmiņas spēju, arī uzlaboja peles dominējošo uzvedību mēģenes testā. Tomēr, lai gan daudzos pētījumos ir ziņots par hipokampa funkciju atpazīšanas atmiņā 69–74, tās loma NOR testā joprojām ir pretrunīga75. Neatkarīgi no tā, vai sociālās hierarhijas veidošanā ir iesaistīti arī citi smadzeņu reģioni, kas ir svarīgi atpazīšanas atmiņai, piemēram, peririnālā garoza 70, 74, var būt par pamatu turpmākai izpētei.

Atklājumi pelēm ļāva mums noteikt labāku atmiņu dominējošiem bērniem, kas, cik mums zināms, nekad nav ziņots iepriekšējos pētījumos. Bērniem ar augstāku sociālo līmeni arī bija labāka īstermiņa un ilgtermiņa atmiņa, atpazīšanas atmiņa, telpiskā darba atmiņa un, iespējams, netiešā atmiņa. Lai gan korelācijas starp sociālo hierarhiju un atmiņu ir ļoti līdzīgas pelēm, neironu mehānismi, kas ir šo attiecību pamatā cilvēkiem, joprojām ir jāizpēta. Diemžēl hipokampu aktivitāti cilvēkiem nevar viegli novērtēt ar elektroencefalogrāfiju. Gēnu ekspresijas kvantitatīva noteikšana cilvēka hipokampā ir vēl grūtāka. Tomēr iepriekšējie pētījumi ir ziņojuši, ka cilvēkiem ir Gria1, Grin2B un Creb secību variācijas 76–79. Ir pierādīts, ka Grin2B polimorfismi ir saistīti arī ar atmiņas spēju 76, 77 . Vēl ir jāizpēta, vai šie varianti ir saistīti ar cilvēku sociālo uzvedību.

Ar atmiņu saistītā sociālā statusa noteikšana sniedza iedvesmojošu ieskatu cilvēku bērnu sociālajā mijiedarbībā. Mūsu iepriekšējais pētījums atklāja, ka sociālās hierarhijas veidošanos ietekmē raksturīgās īpašības 32. Temperamenta atšķirības starp indivīdiem padara agrīnu sociālās hierarhijas veidošanos vieglāku un mazāk konfliktējošu. Tomēr maziem bērniem joprojām ir jāiemācās mijiedarboties ar vienaudžiem, kamēr sociālā hierarhija ir sākotnēji izveidota. Šis pētījums atklāja, ka sociālā dominēšanas līmenis un resursu kontroles spēja bija cieši saistīti un ka labāka atmiņa bija saistīta ar pastiprinātu prosociālo stratēģiju pieņemšanu. Lai sacenstos par resursiem un statusu klasē, bērni var instinktīvi izmantot piespiedu stratēģijas, kuras parasti aizliedz skolotāji un izstumj vienaudži. Elastīga prosociālo stratēģiju pieņemšana ir pieņemamāka un efektīvāka sociālās mijiedarbības laikā9,12. Iepriekšējie pētījumi ir parādījuši, ka prosociālo stratēģiju izmantošanu var ietekmēt vecāku audzināšana vai skolas morālā izglītība, vai arī to var izraisīt mijiedarbības pieredzes uzkrāšanās. Tomēr iemesls, kāpēc daži bērni var efektīvi mācīties un elastīgi izmantot šīs "gudrākās" prosociālās stratēģijas, bet citi bērni, kas pakļauti vienai un tai pašai skolas apmācībai, nav pietiekami izpētīti. Mūsu pētījumi, kas balstīti gan uz uzvedības uzdevumiem, gan uzskaitēm, liecināja par labākas atmiņas priekšrocību mācībās un prosociālo stratēģiju izmantošanā. Izmantojot savstarpēju apmaiņu vai aktīvo sadarbību, neatkarīgi no tā, vai viņu uzvedību motivē altruisms, dominējošie bērni var uzlabot savas iespējas iegūt vairāk resursu un saglabāt savu pozīciju grupā.

Lai gan atmiņa var netieši ietekmēt sociālo statusu, apgūstot sociālo stratēģiju, starpniecības efekta regresijas analīze arī liecināja par tiešu atmiņas ietekmi uz sociālo statusu. ERP pētījumi, kas koncentrējas uz FN400, nozīmēja vēl vienu atmiņas priekšrocību sociāli dominējošo sejas izteiksmju apstrādē. FN400 ir ierosināts, lai atspoguļotu atpazīšanas zināšanas, un tas tika uzskatīts par konceptuālas plūstamības / sagatavošanās indikatoru dažādos stimulos61–63, 65. FN400 amplitūda parasti ir negatīvi korelēta ar konceptuālās kategorijas saskaņotību/viendabīgumu smadzenēs 64. Pamatojoties uz šo hipotēzi, zemāka FN400 amplitūda augsta ranga bērniem, reaģējot uz dominējošu seju, iespējams, atspoguļo labāku rašanās pazīmju atpazīšanu. sociālā dominēšana. Sociālais statuss būtiski korelēja ar dažādām spējām sociālās izteiksmes apstrādē, īpaši labāku netiešo atmiņu, kas attiecas uz dominējošo sejas informāciju augsta ranga bērniem. Iepriekšējie novērojumu pētījumi ir parādījuši, ka pirmsskolas vecuma bērni izmantoja piespiedu stratēģijas, lai sacenstos par resursiem jauna semestra sākumā, bet pakāpeniski iekļāva prosociālas stratēģijas4,9. Konkrēti, kad sociālā hierarhija sākotnēji tika izveidota, augsta statusa bērni neizmantoja prosociālas stratēģijas visu laiku, tā vietā viņi izmantoja piespiedu stratēģijas, mijiedarbojoties ar bērniem ar zemu statusu, bet elastīgi pieņēma prosociālas stratēģijas vai pat duālās stratēģijas, saskaroties ar augsta līmeņa bērniem. statusa bērni9,56,80. Mūsu ERP pētījums arī parādīja, ka augsta ranga bērniem bija labāka dominējošo signālu atmiņa, kas liecina, ka to personu identificēšana, kuras ir iespējamie pretinieki, ar kuriem jārīkojas rūpīgāk, un efektīvas stratēģijas noteikšana varētu būt atslēga augstāka sociālā statusa sasniegšanai.

Visbeidzot, vēl ir jāizpēta cēloņsakarība starp sociālo hierarhiju un atmiņas spēju. Tā kā labāka atmiņa potenciāli varētu palīdzēt dzīvniekiem apgūt jaunas stratēģijas, lai iegūtu sociālo dominēšanu, piemēram, prosociālās stratēģijas cilvēku bērniem, ir arī iespējams, ka atmiņas spējas modulē sociālais statuss. Piemēram, ir ierosināts, ka pakļautie dzīvnieki pastāvīgi piedzīvo hronisku sociālo stresu21, kas var ietekmēt mācīšanos un atmiņu, izmantojot vairākus mehānismus, tostarp neironu aktivitātes modulāciju, gēnu ekspresiju un neiroģenēzi hipokampā81. Tāpat stresa vide, piemēram, ar samazinātu sociālo mijiedarbību, mazāku vecāku/skolotāju/vienaudžu uzmanību vai ierobežotu resursu pieejamību, var ietekmēt arī bērnu atmiņas spējas. Nākotnē, lai atbildētu uz šo vistas un olu jautājumu starp sociālo hierarhiju un atmiņu, varētu palīdzēt intervences dizains, lai turpmāk novērtētu peles, un garengriezuma pētījums, kas veikts ar šķērsgriezumu, lai novērtētu bērnus.

Kopumā mūsu pētījums atklāja pozitīvu korelāciju starp sociālo hierarhiju un atmiņas spējām pelēm un bērniem. Mēs uzskatām, ka labāka atmiņa ir izdevīga maziem bērniem, gan apgūstot progresīvas dominēšanas stratēģijas, gan atklājot sociālās dominēšanas pazīmes, lai sasniegtu un uzturētu augstāku sociālo statusu. Bagātīgie resursi un plašās mijiedarbības iespējas, ko papildina augstāks sociālais statuss, potenciāli vēl vairāk rada labvēlīgu vidi šiem bērniem atmiņas attīstībai. Šis atklājums būtiski ietekmē bērnu izglītību. Lielākā daļa bērnu vēlas būt grupas centrā, cer, ka viņu viedokli var uztvert nopietni, un vēlas spēlēties ar sev vēlamajām rotaļlietām. Tomēr saskaņā ar šī pētījuma rezultātiem sociālās stratēģijas izmantošanu un resursu kontroles spēju lielā mērā ietekmē mācīšanās un atmiņa. Lai palīdzētu maziem bērniem sasniegt labāku sociālo adaptāciju, mēs nevaram nodrošināt tikai morālo izglītību vai uzvedības prasības. Tā vietā mums būtu jāņem vērā bērnu kognitīvās attīstības līmenis un ierobežojumi. Tiem, kuri vēl nav spējīgi apgūt labākas sociālās stratēģijas vai vēl nav nobrieduši noteikt sociālos signālus, ir grūti tiekties pēc sociālā statusa vai iegūt klases resursus. Salīdzinoši maz resursu un sliktā mijiedarbības kvalitāte, ko izraisa zems sociālais statuss, savukārt var izraisīt neapmierinātību, trauksmi un mazāk iespēju saskarties ar kognitīviem stimuliem, tādējādi radot sliktu atmiņas attīstību. Tāpēc vecākiem un skolotājiem vajadzētu ne tikai sodīt bērnus, ja viņi izmanto nepareizas stratēģijas, bet arī noteikt klases noteikumus, lai nodrošinātu, ka katram bērnam ir iespēja tikt uzklausītam un spēlēties ar tām rotaļlietām, kuras viņš vēlas. Bērniem ar labāku atmiņu un labākām mācīšanās spējām mums vajadzētu pievērst uzmanību motīviem, kas ir viņu šķietami prosociālās uzvedības pamatā. Ar plašākām diskusijām un norādījumiem, kā arī liekot viņiem vairāk rūpēties par citu vajadzībām, vecāki un pedagogi var palīdzēt bērniem attīstīt patiesu altruismu.

Metodes

Peles.
C57BL/6 J pieaugušie peļu tēviņi vecumā no 8 līdz 10 nedēļām un atšķirīgās peles vecumā no 3 līdz 4 nedēļām tika iegādātas no Taivānas Nacionālā laboratorijas dzīvnieku centra. Peles tika izmitinātas četru cilvēku būrī kontrolētā dzīvnieku telpā ar 12-h gaismas/tumsas ciklu (0700–1900 h). Visi testi tika veikti gaišajā periodā, un visas dzīvnieku procedūras atbilda institucionālajām vadlīnijām, ko noteikusi un apstiprinājusi Nacionālās Tsing Hua universitātes un Academia Sinica Institucionālā dzīvnieku kopšanas un lietošanas komiteja.

Uzvedības tests pelēm

Caurules pārbaude. Mēģenes tests tika veikts, pamatojoties uz iepriekšējo pētījumu 32. Pārbaude tika pārveidota no standarta mēģenes testa82, bet peles netika apmācītas vispirms. Pieaugušām pelēm tika izmantota caurspīdīga plexiglas caurule (diametrs 3,75 cm, garums 60 cm), bet peļu atradināšanai tika izmantota šaurāka caurule (diametrs 2,5 cm, garums 60 cm). Peles tika pieradinātas pie procedūru telpas 1 stundu divas dienas pēc kārtas. Trešajā dienā tika veikts mēģenes testa izmēģinājums, kurā piedalījās divas peles, kuras vienlaikus tika atbrīvotas mēģenes pretējos galos un pēc tam skrēja uz vidu. Kad pele atkāpās un nolika visas četras ķepas ārpus mēģenes, testa izmēģinājums bija beidzies un šī pele tika uzskatīta par zaudētāju.

Lai izveidotu sociālo ierindu starp četrām būrī ievietotajām pelēm, četrām pelēm, kas tika izmitinātas katrā būrī, tika piemērots apaļš dizains, lai ļautu sacensties sešiem iespējamiem pāriem. Katram pārim peles tika pārbaudītas viena pret otru šādā veidā četros secīgos izmēģinājumos, katrai pelei sākot no alternatīva mēģenes gala katram izmēģinājumam. Caurules iekšpuse pēc katras pāri tika notīrīta ar 70% etanolu. Galīgās sociālās pakāpes tika balstītas uz četriem izmēģinājumiem starp divām personām. Ja divu indivīdu uzvaras skaitļi bija vienādi, ti, 2 un 2, rangs tika noteikts pēc katra dzīvnieka kopējā laimestu skaita visos salīdzinājumos. Lai salīdzinātu ar zālēm ārstētajām pelēm un kontroles pelēm, laimestu koeficients starp divām pelēm tika aprēķināts kā procentuālā daļa no laimestu skaita četros izmēģinājumos.

Jaunu objektu atpazīšana. Jaunais objektu atpazīšanas tests tika veikts, kā aprakstīts iepriekš45. Eksperiments tika sadalīts pazīstamās un pārbaudes fāzēs. Pazīstamajā fāzē katra pele tika novietota tukša atvērta būra malā [28 cm (L) × 16, 5 cm (W) × 13 cm (H)], kurā būra apakšā bija divi identiski plastmasas blokatori. Peles tika ievietotas būrī, lai 10 minūtes brīvi izpētītu būru, lai iepazītos ar bloķētājiem, pēc tam atgriezās mājaslapā uz 1 stundu (īstermiņa atmiņa) vai 24 stundām (ilgtermiņa atmiņa). Testēšanas fāzē katra pele tika pārvietota atpakaļ uz to pašu atvērto būri uz 5 minūtēm ar vienu pazīstamu bloķētāju, ko izmantoja pazīstamajā fāzē, un vienu atšķirīgu bloķētāju ar kontrastējošu krāsu un formu. Tika reģistrēts kopējais laiks, ko peles pavadīja, pētot blokatorus (pieskaroties degunam). Starp katru izmēģinājumu aparāts tika tīrīts ar 70% etanolu. Izpētes laika starpība starp pazīstamo objektu un jauno objektu, dalīta ar kopējo izpētes laiku, tika aprēķināta kā indivīdu diskriminācijas indekss.

Jaunuma izmeklēšanas tests. Jaunuma izpētes tests tika pārveidots no jaunā objekta atpazīšanas testa45. Pele tika ievietota kastē ar vienu nepazīstamu objektu tukša atvērta būra centrā [28 cm × 16, 5 cm × 13 cm], lai 10 minūtes varētu brīvi izpētīt. Objekta izmeklēšanas laiks tika reģistrēts, lai attēlotu izpētes darbību. Starp katru izmēģinājumu aparāts tika tīrīts ar 70% etanolu.

Spontāns alternatīvais Y labirints. Eksperimentālā plānojuma pamatā bija iepriekšējais pētījums46. Y labirints sastāv no trim baltām, necaurspīdīgām rokām [30 cm (G) × 7 cm (W) × 16 cm (H)], kas atrodas 120 grādu leņķī viena pret otru. Katra pele tika novietota labirinta centrā un ļāva 5 minūtes brīvi izpētīt labirintu. Peļu uzvedība Y labirintā tika reģistrēta ar kameru un novērtēta ar SMART VIDEO TRACKING Software (Panlab), lai iegūtu ierakstu skaitu katrā rokā. Alternatīvās likmes aprēķināšanai tika izmantots grupas ierakstu skaits. Aparāts tika notīrīts ar 70% spirtu un žāvēts gaisā starp katru peli.

Peļu hipokampu šķēlumu elektrofizioloģija.

Peles 4 vai 8 nedēļu vecumā vispirms anestēzēja ar izoflurānu (Panions & BF Biotech Inc.) un pēc tam nonāvēja ar dekapitāciju. Smadzenes tika ātri izņemtas, un hipokampi tika izdalīti ledainā aukstā mākslīgā cerebrospinālajā šķidrumā (aCSF), kas satur (mM) 119 NaCl, 2,5 KCl, 1 NaH2PO4, 1,3 MgSO4, 26,2 NaHCO3, 2,5 un glikozi, Dglikozi un D. skābekli satur 95% O2/5% CO2. Hipokampu šķēles (300 μm biezas) tika sagrieztas gar garo asi, izmantojot 5100-MHz vibratomu (Campden Instruments Ltd.) ledusaukstā aCSF. Pēc tam šķēles vispirms 30 minūtes reģenerēja aCSF 34 grādos un vismaz 2 stundas pārslēdza uz istabas temperatūru. Lauka ierakstīšanai šķēle tika pārnesta uz ierakstīšanas kameru un nepārtraukti perfūzēta ar CSF (1 ml / min) istabas temperatūrā. Aferentā ievade no CA3 tika atdalīta, nogriežot CA1 un CA3. Ierakstīšanas elektrodi tika izvilkti no borsilikāta stikla kapilārām caurulēm (15-mm ārējais diametrs, 086-mm iekšējais diametrs, World Precision Instruments), izmantojot vienpakāpes stikla mikroelektrodu novilcēju (PP{{). 39}}, Narishige) un piepildīta ar 3 M NaCl. Lauka ierosinošie postsinaptiskie potenciāli (fEPSP) tika izraisīti, novietojot bipolāru volframa elektrodu (AM SYSTEMS) uz Šafera nodrošinājuma / komisuālās ceļa. Datu iegūšanai tika izmantots Axon200B pastiprinātājs (Molecular Devices Corp.) kopā ar Digidata 1440. Dati tika filtrēti ar frekvenci 1 kHz un paraugi ņemti pie 25 kHz ar programmatūru Clampex 10.7 (Molecular Devices Corp.). Stimulācijas stiprums tika mainīts no 10 līdz 100 μA, un LTP eksperimentiem tika izvēlēta intensitāte, kas izraisīja 50% no maksimālās reakcijas. Stimulācijas impulss tika piegādāts ik pēc 15 sekundēm. Kad tika sasniegts 20-min garais stabils bāzes līmenis, 1 s tika veikta 100-Hz stimulācija, lai izraisītu LTP, kam sekoja fEPSP ierakstīšana ik pēc 15 s 2 stundas.

RNS ekstrakcija, cDNS sintēze un kvantitatīva reāllaika PCR

Pēc sociālo kategoriju noteikšanas peles tika upurētas hipokampa izolācijai. Kopējā RNS tika ekstrahēta, izmantojot RNeasy Mini Kit (Qiagen), ieskaitot apstrādi ar DNāzes (Qiagen). MRNS cDNS tika ģenerēts ar FIREScript® RT cDNS sintēzes maisījumu (Solis Biodyne), izmantojot oligo dT kā primeru. QPCR reakcijas tika veiktas qTOWER³ reāllaika PCR sistēmā (Analytik Jena), izmantojot 5x HOT FIREPol® EvaGreen® qPCR Mix Plus (Solis Biodyne), ievērojot ražotāja protokolu. Relatīvā izteiksme tika aprēķināta, izmantojot ΔCT metodi, un GAPDH tika izmantota kā normalizācijas kontrole. qPCR izmantotās praimeru sekvences ir parādītas S5 tabulā.

Zāļu administrēšana

Nātrija butirāts. Nātrija butirāts (Sigma, {{0}}) tika izšķīdināts 0,01 M PBS un tika ievadīts intraperitoneāli (ip) katru dienu divas nedēļas devā 1,2 g/kg. Kontroles dzīvnieki saņēma tāda paša tilpuma nesēja (PBS) injekciju.

Rolipram. Roliprams (HelloBio, {{0}}) vispirms tika izšķīdināts 2% DMSO un pēc tam 0,9% sterilā sāls šķīdumā un tika ievadīts intraperitoneāli (ip) katru dienu divas nedēļas 1 mg/kg devā. Kontroles dzīvnieki saņēma tāda paša tilpuma nesēja (sterila fizioloģiskā šķīduma) injekciju.

Dalībnieki bērni.

Pētījuma dalībnieki tika pieņemti darbā no piecām pirmsskolas izglītības iestādēm Hsinču pilsētā, Taivānā. Uzvedības pētījumos 164 bērni no divām pirmsskolas izglītības iestādēm (88 zēni un 76 meitenes, vidējais vecums 67,18 ± 9,09 mēneši) piedalījās konkurējošā zaķu spēlē, lai izveidotu sociālās rindas. 1. vietas 4. vietas bērnu atmiņas spējas starp 164 dalībniekiem tālāk individuāli pārbaudīja Vekslera pirmsskolas un primārā intelekta skala. Dominances līmeņa un resursu kontroles spējas 1. un 4. klases bērniem tika novērtētas arī pēc Sociālās dominances vērtēšanas skalas un resursu kontroles stratēģijas skalas. Inventarizācijas pētījumos vēl 175 bērni no trim citām pirmsskolas iestādēm (102 zēni un 73 meitenes, vidējais vecums 66,52 ± 8,33 mēneši) tika novērtēti pēc sociālās dominēšanas novērtējuma skalas, Bērnības vadītāju funkcionēšanas uzskaites un resursu kontroles stratēģijas skalas. ERP pētījumā elektroencefalogrammas (EEG) datu vākšanā piedalījās 12 bērni 1. un 4. rindā. Vecāki sniedza piekrišanas veidlapas visiem bērniem šajā pētījumā (apstiprinājusi Nacionālās Tsing Hua universitātes pētniecības ētikas komiteja 10804HT020).

Uzvedības pētījumi bērniem

Zaķu spēle. 164 bērnu sociālās rindas tika novērtētas, izmantojot konkurētspējīgu zaķu spēli, pamatojoties uz iepriekšējo pētījumu 32. Īsumā bērni tika nejauši sadalīti četrās grupās. Pāru tikšanās tika iestudētas ar apaļu dizainu (salīdzināms ar dizainu peles pētījumā), lai katrs bērns sastaptos ar katru otro bērnu tajā pašā grupā, kā rezultātā tika izveidotas sešas pāru kombinācijas. Katrai zaķu spēles kārtai testētājs uzrādīja attēla kartiņu, kurā bija redzams nepieciešamais trīs koka kluču izvietojums – sarkanā, zilā un dzeltenā krāsā. Bērniem lika novietot klučus pareizajās pozīcijās, pirms truša ievietošanas bedrē, kas attēlo tā māju. Par uzvarētāju tika pasludināts pirmais bērns, kurš ielika savu zaķa lelli tā caurumā. Visas spēles notika pirmsskolā pirms pusdienlaika (9.00–11.00).

Atmiņas testi. Pēc viena mēneša zaķu spēles, lai izmērītu, tika izmantotas divas Vekslera pirmsskolas un primārās intelekta skalas (WPPIS-IV) ķīniešu versijas apakšskalas53,83, "Attēla atmiņas apakštests" un "Zoodārza apakštests". darba atmiņas par bērniem 1. un 4. klases bērniem (n=82). Attēlu atmiņas testā bērnam bija jāiegaumē attēlā redzamie objekti noteiktā laika posmā un pēc tam, kad tika pāršķirta lappuse, identificēt vienumus, kas skatīti vairākos objektos. Zoodārza testā testētājs vispirms ievietoja dzīvnieku kartītes noteiktās zoodārza kartes vietās. Pēc kartes izņemšanas bērnam tika lūgts atgriezt dzīvnieku kartes pareizajās vietās, izmantojot tikai savu atmiņu. Pēc tam abu punktu summa tika pārveidota par darba atmiņas indeksu (WMI), kas ir katra bērna darba atmiņas spēju mērs.

Inventāra datu vākšana

Skolotāji, kas katru dienu strādāja ar bērniem, veica novērtējumus par bērnu ikdienas uzvedību klasē. Kopumā vērtējumus veica piecpadsmit skolotāji (6 82 bērniem uzvedības pētījumos un 9 175 bērniem inventarizācijas pētījumos), un katras pirmsskolas izglītības iestādes galvenais skolotājs palīdzēja pārbaudīt skolotāju vērtējumu atšķirības un veica gala lēmums.

Sociālās dominēšanas vērtēšanas skala. Dodge skolotāju vērtēšanas skala tika pieņemta, lai novērtētu mazu bērnu sociālās dominēšanas līmeni54, kas balstījās uz Dodge un Coie84 skolotāju kontrolsarakstu. Bija pieci elementi, kas saistīti ar sociālo dominanci (Cronbach alfas=0.89): "Šis bērns ir līderis", "šis bērns iegūst to, ko viņš vai viņa vēlas", "šis bērns ir konkurētspējīgs", "šis bērns iesaka". citiem bērniem, kā lietas būtu jādara", un "šis bērns bieži ir grupas centrs". Skolotāji uz katru apgalvojumu atbildēja septiņu ballu Likerta skalā, kur "1" nozīmēja "nekad" un "7" norāda uz "vienmēr". Pieci punkti tika aprēķināti vidēji un atspoguļoja bērna sociālās dominēšanas rādītāju.

Resursu kontroles stratēģijas skala. Skolotāju novērtētā Resursu kontroles stratēģijas skala56 tika izmantota, lai novērtētu bērnu prosociālās kontroles stratēģijas (piemēram, "Šis bērns apsola draudzību, lai iegūtu to, ko viņš/viņa vēlas", "Šis bērns sola kaut ko darīt pretī, lai iegūtu to, ko viņš/viņa vēlas";=0.74) un piespiedu kontroles stratēģijas (piemēram, "Šis bērns iegūst to, ko viņš vēlas, iebiedējot citus", "Šis bērns iegūst to, ko vēlas, izsakot verbālus draudus vai agresijas draudus ";=0.87). Izmantojot 7-punktu Likerta skalu, augstāki rādītāji norāda uz lielāku atbalstu stratēģijas nodarbinātībai. Skolotāji arī novērtēja bērnu resursu kontroles efektivitāti (piemēram, "Šis bērns parasti pirmo reizi iegūst iecienītākās rotaļlietas, kad tas ir kopā ar vienaudžiem", "Šis bērns parasti spēlējas ar iecienītākajām rotaļlietām, kad tas ir ar vienaudžiem";=0.85). (no gandrīz patiesa līdz pārsvarā patiesam{10}}punktu skalā).
Bērnības izpildvaras funkcionēšanas inventārs. Šajā pētījumā tika pieņemta Bērnības izpildvaras funkcionējošā inventāra ķīniešu versijas darba atmiņas apakšskala 85. Šī uzskaites sākotnējo versiju izstrādāja Thorell un Nyberg55, un pēc tam tā tika tulkota dažādās valodās. Skolotājiem tika lūgts novērtēt bērnu darba-atmiņas sniegumu, pamatojoties uz bērnu ikdienas uzvedību klasē. Vērtējumi tika veikti pēc 5-punktu Likerta skalas, un augstāks rādītājs norādīja uz sliktāku sniegumu. Tāpēc tālāk norādītajai statistikai vērtējumi tika vērtēti pretēji.

Ar notikumiem saistīti potenciālie pētījumi.

ERP pētījums tika veikts klusā telpā pirmsskolā. Bērniem stāstīja, ka viņi ir izvēlēti dalībai datorspēlēs. Valkājot vāciņu, kas piešķīra īpašu superspēju (EEG vāciņu), viņu uzdevums bija uzmanīgi vērot ekrānā redzamās fotogrāfijas. Bērni, kuri izpildīja uzdevumu, varēja iegūt noslēpumainas dāvanas (dzīvnieka formas cepumus). Trīs sejas izteiksmju klases (dominējošā, pakārtotā un neironu) tika izveidotas ar vienaudžiem pirmsskolas vecuma bērniem, un tās balstījās uz pētījumiem, kas demonstrēja dominējošas un padevīgas jūtas, ko izraisa specifiski sejas vaibsti 58.–60. Katra izmēģinājuma sākumā tika parādīts fiksācijas signāls 500 ms, lai brīdinātu bērnus par sejas fotogrāfijas parādīšanos. Pirms īstā testa 12 fotogrāfijas (trīs izmēģinājumi katram tipam) tika nejauši prezentētas kā prakses sesija, lai iepazīstinātu bērnus ar visu procedūru. Pēc tam fotogrāfijas nepārtraukti tika rādītas 500 ms ar tukšu ekrānu kā interstimulu intervālu 800–1100 ms. Katram subjektam nejaušā secībā bija jāpabeidz 90 izmēģinājumi (30 katram sejas tipam). Šajā pētījumā visiem bērniem beidzot tika pateikts, ka viņi veiksmīgi izpildīja uzdevuma misiju un saņēma dāvanas.

Elektrofizioloģiskā ierakstīšana un apstrāde.

Elektroencefalogrammas (EEG) signāli tika reģistrēti no 32 Ag-/AgCl saķepinātiem elektrodiem ar SynAmp2 sistēmu (Quik-Cap Neo Net, Compumedics Ltd., VIC, Austrālija). Ieraksts attiecās uz divpusējiem mastoīdiem. Vertikālā elektrookulogramma (EOG) tika reģistrēta virs kreisās acs, un horizontālā EOG tika reģistrēta virs kreisās un labās orbitālās malas. Visa elektroda pretestība visā ierakstīšanas laikā tika uzturēta zem 5 kΩ. Iegūšanas-iztveršanas ātrums bija 1000 Hz ar DC-100-Hz joslas caurlaides filtru. ERP tika analizētas ar Curry 8 programmatūru (Compumedics Ltd., VIC, Austrālija). Smadzeņu signāli vispirms tika filtrēti ar zemas caurlaidības filtru par 12 dB pie 50 Hz un augstfrekvences filtru par 12 dB pie 1 Hz. EEG signālu artefakti tika koriģēti, izmantojot neatkarīgo komponentu analīzi (ICA)86. Pēc tam visi nepārtrauktie EEG signāli tika mainīti no 100 ms pirmsstimula (-100–0 kā bāzes līnijas korekcija) līdz 900 ms pēc stimula. Vispirms tika veikta vizuālā pārbaude, lai apstiprinātu FN400 loga diapazonu (300–450 ms). FN400 vērtība tika noteikta laika logā katram subjektam un katram stāvoklim. Katras sejas izteiksmes FN400 amplitūdas tika tālāk koriģētas, atņemot neitrālā sejas stāvokļa vidējo amplitūdu.

Statistika un reproducējamība.

Visas statistiskās analīzes tika veiktas, izmantojot SPSS 22.0 vai GraphPad Prism 8.0 programmatūru. Atsevišķi dati ir attēloti kā vidējā ± vidējā standarta kļūda (SEM). Lodziņās ir parādītas vidējās vērtības, un lodziņš iet cauri 25.–75. procentilei. Augšējā un apakšējā rindā ir norādītas maksimālās un minimālās kalpošanas laika vērtības. Pelēm izpētes laiks, diskriminācijas indekss būros un uzvaras rādītājs narkotiku ārstēšanā tika pārbaudīts ar Vilkoksona parakstītajiem testiem. Divpusējs nesapārots t tests tika piemērots fEPSP slīpumiem un diskriminācijas indeksam narkotiku ārstēšanā. Korelācijas analīzes tika pārbaudītas ar Spīrmena korelācijas analīzi. Attiecības starp sociālo rangu un narkotiku ārstēšanu tika pārbaudītas ar Fišera precīzo testu. Konsekvence starp sociālo rangu un gēnu ekspresiju tika novērtēta ar binārā ranga korelācijas testu, pamatojoties uz indeksu p:

Atsauces

Huntingford, F. & Turner, AK Dzīvnieku konflikts (Springer, 1987).

2. Wang, F., Kessels, HW & Hu, H. Pele, kas rēca: sociālās hierarhijas neironu mehānismi. Trends Neurosci. 37, 674–682 (2014).

3. Sapolsky, RM Cilvēku un citu dzīvnieku sociālais statuss un veselība. Annu mācītājs Antropols. 33, 393–418 (2004).

4. Pellegrini, AD et al. Sociālā dominēšana pirmsskolas klasēs. J. Comp. Psychol. 121, 54–64 (2007).

5. Roseth, CJ, Pellegrini, AD, Bohn, CM, Van Ryzin, M. & Vance, N. Novērošanas, garengriezuma pētījums par pirmsskolas vecuma dominēšanu un sociālās uzvedības rādītājiem. J. Š. Psychol. 45, 479–497 (2007).

6. Strayer, FF & Trudel, M. Attīstības izmaiņas mazu bērnu sociālās dominēšanas būtībā un funkcijās. Ethol. Sociobiol. 5, 279–295 (1984). 7. La Freniere, P. & Charlesworth, WR Dominance, uzmanība un piederība pirmsskolas grupā: deviņu mēnešu garengriezuma pētījums. Ethol. Sociobiol. 4, 55–67 (1983).

8. Sluckin, AMS & Peter, K. Divas pieejas dominēšanas jēdzienam pirmsskolas vecuma bērniem. Bērns Dev. 48, 917–923 (1977).

9. Roseth, CJ et al. Pirmsskolas vecuma bērnu stratēģiskā resursu kontrole, samierināšanās un vienaudžu attieksme. Soc. Izstrādātājs 20, 185–211 (2011).

10. Hawley, PH agresijas adaptācijā: sliktas uzvedības gaišā puse (eds Hawley, PH, Little, TD & Rodkin, PC) 1–29 (Routledge, 2007).

11. Strayer, FF & Strayer, J. Sociālā agonisma un dominējošo attiecību etoloģiskā analīze pirmsskolas vecuma bērnu vidū. Bērns Dev. 47, 980–989 (1976).

12. Hawley, PH Sociālā dominēšana un resursu kontroles prosociālās un piespiedu stratēģijas pirmsskolas vecuma bērniem. Int. J. Behav. Izstrādātājs 26, 167–176 (2002).

13. Hawley, PH Sociālās dominēšanas ontoģenēze: uz stratēģiju balstīta evolūcijas perspektīva. Izstrādātājs Rev. 19, 97–132 (1999).

14. Pun, A., Birch, SAJ & Baron, AS Zīdaiņi izmanto relatīvo skaitlisko grupas lielumu, lai secinātu par sociālo dominējošo stāvokli. Proc. Natl Acad. Sci. USA 113, 2376–2381 (2016).

15. Brey, E. & Shutts, K. Bērni izmanto neverbālās norādes, lai izdarītu secinājumus par sociālo spēku. Bērns Dev. 86, 276–286 (2015).

For more information:1950477648nn@gmail.com