Thalamic Circuits for Prosocial Behaviors in Mice

小鼠亲社会行为的丘脑回路

• 批准号: 10237140
• 负责人: Xiaoke Chen
• 金额: $ 46.08万
• 依托单位: STANFORD UNIVERSITY
• 依托单位国家: 美国
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 美国
• 起止时间: 2019-09-01 至 2023-08-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://reporter.nih.gov/project-details/10237140
• 关键词: Aggressive behavior; Amygdaloid structure; Behavior; Behavioral; Behavioral Paradigm; Cell Nucleus; Child Rearing; Complex; Dependovirus; Desire for food; Diagnosis; Dissection; Distress; Electrophysiology (science); Emotional; FOS gene; Frontotemporal Dementia; Future; Grooming; Health; Hippocampus (Brain); Human; Imaging Device; Implant; Individual; Knowledge; Label; Mediating; Monitor; Motivation; Mus; Neurons; Pair Bond; Pathway interactions; Perception; Pharmacogenetics; Phase; Positioning Attribute; Prefrontal Cortex; Protocols documentation; Research; Rodent; Rodent Model; Role; Series; Social Behavior; Social Interaction; Societies; Stress; Structure of paraventricular nucleus of thalamus; Symptoms; System; Testing; Thalamic structure; Viral; Work; autism spectrum disorder; base; behavior observation; behavior test; experimental study; in vivo; in vivo calcium imaging; knowledge base; motivated behavior; mouse model; neural circuit; neuromechanism; novel; optogenetics; prairie vole; rabies viral tracing; relating to nervous system; response; social; social deficits

Abstract  Social  interactions  are  essential  for  human  health  and  society.    However,  the  neural  circuitry  basis  for  many  social behaviors remains uncertain.  Beside classical behaviors such as aggression, pair bonding and parenting,  recent research has demonstrated that rodents are also capable of behaviors to comfort distressed individuals.   To study the neural basis of these prosocial behaviors, we recently adapted a protocol that produces consolation-­ like  behavior  in  socially  monogamous  prairie  voles  to  the  widely  used  C57BL/6J  mice.  Our  preliminary  experiments  indicate  an  important  role  for  the  paraventricular  nucleus  of  the  thalamus  (PVT)  in  controlling  consolation-­like behavior in mice.  Comforting a distressed cagemate elicited robust c-­Fos expression in the PVT  and  pharmacogenetic  silencing  of  the  PVT  dramatically  reduced  consolation-­like  behavior.    Based  on  these  intriguing results, we propose to (Aim1) perform in vivo electrophysiology recording and optogenetic manipulation  of PVT to determine the role of PVT during consolation-­like behavior. In comforting mice, there was also strong  activation of the prefrontal cortex and ventral subiculum which are major inputs to the PVT. We therefore propose  to (Aim2) identify the inputs responsible for PVT activity during prosocial behavior and expand our understanding  of  the  circuitry  using  viral  tracing.    The  proposed  studies  defining  the  prosocial  neural  circuitry  will  add  to  the  knowledge base necessary for treating conditions with social deficits.

摘要 社会互动对人类健康和社会至关重要。 然而，许多人的神经回路基础 社会行为仍然不确定。除了经典的行为，如攻击，配对和养育， 最近的研究表明，啮齿类动物也能够做出安慰痛苦个体的行为。 为了研究这些亲社会行为的神经基础，我们最近采用了一种产生安慰性行为的方法。 我们的初步研究表明，在社会性一夫一妻制的草原田鼠中， 实验表明丘脑室旁核（PVT）在控制 小鼠的安慰行为。安慰一个痛苦的cagglutinin引起了PVT中c-Fos的强烈表达。 药物遗传学沉默的PVT显着减少安慰剂样行为。 基于这些 有趣的结果，我们建议（Aim 1）进行在体电生理记录和光遗传操纵 的PVT，以确定在安慰行为的PVT的作用。在安慰小鼠，也有很强的 前额叶皮层和腹侧下托的激活是PVT的主要输入。因此，我们建议 （目标2）确定在亲社会行为期间负责PVT活动的输入，并扩展我们的理解 使用病毒追踪的电路。 拟议中的定义亲社会神经回路的研究将增加 治疗社会缺陷所需的知识基础。