迪皮卡-帕特爾（Deepika Patel）與我們分享了她對社會結構的研究。在格羅寧根大學（GELIFES）攻讀博士學位期間，她使用多種測試范式詳細研究了大鼠的行為。

群居生活的一個主要特征是在資源競爭中建立支配關系。由于個體間互動的自然結果，爭奪高位往往伴隨著社會沖突，這可能是導致壓力相關精神病理學的慢性壓力源。

社會結構 

動物在群體中共同生活，其等級結構包括優勢雄性、劣勢雄性和從屬雄性。根據多項研究，這可能會誘發慢性從屬性社會壓力[1]。

與動物界相比，人類的社會支配結構更為復雜。從社會經濟地位（SES）方面來看，階梯式下降會增加心血管疾病、中風和精神疾病的風險[2,3]。

動物模型中的支配地位研究

由于人類同時生活在多個社交網絡中，因此很難衡量支配地位對人類的真正影響[4]。因此，在動物模型中研究社會結構中支配地位高低的后果，對于了解等級地位對我們福祉的影響非常重要。

因此，我們研究了生活在群體狀結構中的野生型格羅寧根大鼠（WTG）的不同等級對大腦和行為的影響。具體來說，我們重點研究了群居期間長期暴露于社會壓力下的行為、生理和神經生物學指標。

使用野生大鼠

大多數嚙齒類動物都是群居動物，它們按等級聚居在一起。有幾種特征明確的工具可用于測量嚙齒類動物的社會支配地位[5]。例如，爭斗行為通常被用作確定支配地位的標記。

在我們的實驗中，我們使用的是野生大鼠，它們的祖先是在野外捕獲的，并在我們的實驗室中進行了多代繁殖。特別是在社會領域，它們似乎擁有豐富多樣的行為特征，而且在攻擊性方面也表現出個體差異性[6]。

大鼠社會等級的建立

為了在雄性WTG大鼠中建立社會等級制度，雌雄大鼠被共同飼養在一個稱為"可視洞穴系統（VBS）"的群體狀結構中3周。VBS是一個包含連續黑暗洞穴和具有晝夜節律光照的棲息地。

監控和記錄

使用連接到運行諾達思的多視頻錄制軟件(Media Recorder)的計算機上的攝像機對VBS進行全天候監控。使用諾達思的行為觀察記錄分析系統(The Observer XT)對爭斗行為進行評分，來評估群體之間等級制度的形成和維持情況。通過對陌生雄性入侵者的爭斗行為進行評分，來驗證雄性的統治地位。

行為觀察結果表明，雄性WTG大鼠明顯形成了社會等級制度。優勢雄鼠對從屬雄鼠和入侵雄鼠表現出攻擊行為，而從屬雄鼠則表現出防御和社會回避行為。

"可視洞穴系統（VBS）"圖示[7]

群體狀生活的結果

壓力易感性的第一個跡象可能是個人行為的變化[8]。因此，我們對VBS飼養的雄性大鼠進行了行為測試，包括社交回避、曠場和高架十字迷宮焦慮行為測試。

我們使用諾達思的動物運動軌跡跟蹤系統(EthoVision XT)分析了這些行為。這些測試的數據并未顯示出對照組、從屬組和優勢組個體之間存在任何顯著差異。不過，我們確實觀察到，從屬個體在黑暗洞穴中躲避優勢鼠的時間最長。

生理和神經元變化

VBS飼養中動物所承受的社會壓力反映在各種生理和神經元變化上。在VBS飼養的大鼠中，支配者和從屬者的體重和脂肪量都大幅減少，而腎上腺則增大。

此外，我們還研究了顯性和隱性雄性大鼠多個腦區中參與樹突棘重塑的蛋白質（p-cofilin/cofilin蛋白質比率）。結果發現，從屬大鼠和優勢大鼠的蛋白質比率都較高，尤其是在內側前額葉皮層和杏仁核區域。這與從屬鼠的行為靈活性增強以及優勢雄鼠的杏仁核攻擊行為增強有關。

作為慢性社會壓力模型的可視洞穴系統

雖然動物的社會壓力似乎更大，但可視洞穴系統誘導的慢性社會壓力似乎并不影響雄性WTG大鼠的一般焦慮。盡管WTG大鼠的生理和神經生物學對社會壓力有強烈的反應，但它們在行為上似乎對社會應激的負面影響有很強的抵抗力。

為了觀察WTG大鼠對壓力的不同行為反應，可能需要更敏感的行為范式。未來使用VBS進行的研究有助于通過將社會地位作為要素來研究個體對壓力的易感性差異。

圖片來自迪皮卡-帕特爾（Deepika Patel）博士論文

將結果推廣到人類生活中

生活在社會群體中的同類個體所經歷的一些常見的特征是欺凌、家庭暴力和從屬關系。這些都可以在實驗室環境中成功模擬，并有助于研究社會壓力的行為、神經和內分泌相關因素。

最后，將大鼠飼養在半自然環境中會產生很大的個體等級差異，這使其成為研究個體社會等級差異的潛在機制以及高低等級在健康和疾病中潛在作用的一個重要模型。

參考文獻

1. Sapolsky, R.M. (2005). The influence of social hierarchy on primate health. Science (80), 308, 648–652, doi:10.1126/science.1106477.

2. Cohen, S.; Doyle, W.J.; Baum, A. (2006). Socioeconomic Status Is Associated With Stress Hormones. Psychosom. Med., 68, 414–420, doi:10.1097/01.psy.0000221236.37158.b9.

3. Goodman, E.; Slap, G.B.; Huang, B. (2003). The public health impact of socioeconomic status on adolescent depression and obesity. Am. J. Public Health., 93, 1844–50.

4. Cummins, D.D. (2000). How the Social Environment Shaped the Evolution of Mind. Synthese, 122, 3–28, doi:10.1023/A:1005263825428.

5. Wang, F.; Kessels, H.W.; Hu, H. (2014). The mouse that roared: neural mechanisms of social hierarchy. Trends Neurosci., 37, 674–682, doi:10.1016/j.tins.2014.07.005.

6. Boer, de, S.F.; Vegt, van der, B.J.; Koolhaas, J.M. (2003). Individual variation in aggression of feral rodent strains: A standard for the genetics of aggression and violence? Behav. Genet., 33, 485–501, doi:10.1023/A:1025766415159.

7. Patel, D.; Kas, M.J.; Chattarji, S.; Buwalda, B. (2019). Rodent models of social stress and neuronal plasticity: Relevance to depressive-like disorders. Behav. Brain Res., 369, doi:10.1016/j.bbr.2019.111900.

8. Schmidt, M.V.; Scharf, S.H.; Sterlemann, V.; Ganea, K.; Liebl, C.; Holsboer, F.; Mu, M.B. (2010). High susceptibility to chronic social stress is associated with a depression-like phenotype. Psychoneuroendocrinology, 635–643, doi:10.1016/j.psyneuen.2009.10.002.

關注諾達思公眾號，偉德國際1946獲取更多產品信息及學術文章！