Các kỹ thuật chỉnh sửa gen mới đang làm sáng tỏ cách hormone tác động đến hành vi xã hội ở động vật và có thể cả con người.
Các nhà khoa học của Đại học Bang Georgia đã tạo ra những con chuột hamster được chỉnh sửa gen cho các nghiên cứu về khoa học thần kinh xã hội và phát hiện ra rằng sinh học đằng sau hành vi xã hội có thể phức tạp hơn người ta tưởng.
Một nhóm các nhà nghiên cứu của Đại học Bang Georgia dẫn đầu bởi Giáo sư Khoa học Thần kinh H. Elliott Albers của Regents và Giáo sư Đại học Phân biệt Kim Huhman đã sử dụng công nghệ CRISPR-Cas9 để loại bỏ các hoạt động của một con đường tín hiệu hóa thần kinh đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh các hành vi xã hội ở động vật có vú. Vasopressin và thụ thể mà nó hoạt động được gọi là Avpr1a điều chỉnh các hiện tượng xã hội, từ liên kết cặp đôi, hợp tác và giao tiếp xã hội đến thống trị và xâm lược. Nghiên cứu mới, được công bố trên Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia (PNAS) , phát hiện ra rằng việc loại bỏ thụ thể Avpr1a ở chuột đồng, và do đó loại bỏ hiệu quả hoạt động của vasopressin đối với nó, đã làm thay đổi đáng kể biểu hiện của hành vi xã hội theo những cách không ngờ.
“Chúng tôi thực sự ngạc nhiên về kết quả,” Albers nói. "Chúng tôi dự đoán rằng nếu loại bỏ hoạt động của vasopressin, chúng tôi sẽ giảm bớt cả sự hung hăng và giao tiếp xã hội. Nhưng điều ngược lại đã xảy ra."
Thay vào đó, những con chuột đồng không có cơ quan thụ cảm thể hiện mức độ hành vi giao tiếp xã hội cao hơn nhiều so với những con chuột đồng không có cơ quan thụ cảm nguyên vẹn. Thú vị hơn nữa, sự khác biệt về giới tính điển hình được quan sát thấy ở tính hung hăng đã bị loại bỏ khi cả chuột hamster đực và cái thể hiện mức độ hung hăng cao đối với các cá thể đồng tính khác.
(adv)
“Điều này cho thấy một kết luận đáng ngạc nhiên,” Albers nói. "Mặc dù chúng ta biết rằng vasopressin làm tăng các hành vi xã hội bằng cách hoạt động trong một số vùng não, nhưng có thể tác động toàn cầu hơn của thụ thể Avpr1a là ức chế.
"Chúng tôi không hiểu hệ thống này tốt như chúng tôi nghĩ. Những phát hiện phản trực giác cho chúng tôi biết rằng chúng tôi cần bắt đầu suy nghĩ về hoạt động của các thụ thể này trên toàn bộ mạch của não chứ không chỉ ở các vùng não cụ thể."
Những con chuột hamster được sử dụng trong nghiên cứu là chuột đồng Syria, chúng ngày càng trở nên quan trọng đối với các nghiên cứu về hành vi xã hội, sự hung hăng và giao tiếp. Họ là loài mà vasopressin lần đầu tiên được chứng minh là có ảnh hưởng đến tính xã hội. Chuột đồng cung cấp một mô hình mạnh mẽ cho các nghiên cứu về hành vi xã hội bởi vì tổ chức xã hội của chúng giống với con người hơn nhiều so với những gì được quan sát thấy ở chuột, mặc dù chuột là động vật thí nghiệm phổ biến nhất được sử dụng. Huhman, Phó Giám đốc Viện Khoa học Thần kinh tại Bang Georgia, giải thích: Hamster là động vật nghiên cứu độc đáo theo những cách khác.
Bà nói: "Phản ứng với căng thẳng của chúng giống với con người hơn là các loài gặm nhấm khác. Chúng tiết ra hormone căng thẳng cortisol, giống như con người. Chúng cũng mắc nhiều bệnh ung thư mà con người mắc phải". "Tính nhạy cảm của chúng với vi rút SARS-CoV-2 gây ra COVID-19 khiến chúng trở thành loài gặm nhấm được lựa chọn vì chúng cũng dễ bị tổn thương như chúng ta."
Cả hai nhà nghiên cứu đều cho biết công trình sử dụng CRISPR trên chuột đồng là một bước tiến quan trọng. Albers nói: “Việc phát triển những chú chuột hamster được chỉnh sửa gen không hề dễ dàng. "Nhưng điều quan trọng là phải hiểu hệ thống mạch thần kinh liên quan đến hành vi xã hội của con người và mô hình của chúng tôi có tính liên quan chuyển dịch đối với sức khỏe con người. Hiểu được vai trò của vasopressin trong hành vi là cần thiết để giúp xác định các chiến lược điều trị tiềm năng mới và hiệu quả hơn cho một nhóm đa dạng các rối loạn tâm thần kinh từ tự kỷ đến trầm cảm. "
Nguồn Đại học Bang Georgia.
