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了解章魚與人類社會行為演變關聯 或助研究人類精神藥物治療

來源 : 亞洲健康互聯海外中心
update : 2018/09/25
圖片來源:麻州伍茲霍爾海洋生物實驗室Tom Kleindinst

科學家們透過研究一種對同種友好而聞名的章魚基因組,測試其對情緒改變藥物MDMA或“搖頭丸”的行為反應,發現海洋生物和人類社會行為之間進化聯繫的初步證據。這些物種在進化樹上相隔5億年。

實驗摘要於920日在Current Biology上發表,如果研究結果得到驗證,研究人員表示,他們可能會準確地研究精神藥物治療對人類的影響。

約翰霍普金斯大學醫學院和進行實驗的首席研究員神經科學助理教授GülDölen博士說:「我們的研究增加了證據表明章魚可以表現出我們可以做的一些相同的行為。 我們的研究表明,在這些社會行為所需的神經元之間發送信號的某些腦化學物質,或神經傳導物質在進化上是保守的。」

Dölen說,章魚是眾所周知的聰明生物。牠們可以欺騙獵物進入他們的魔掌,而Dölen說,有一些證據表明牠們也透過觀察來學習並且有情節記憶。凝膠狀的無脊椎動物因其逃離捕捉、吃其他動物的食物、躲避看護者和潛行。

但是大多數章魚都是社會性動物並且避開其他章魚。但由於他們的一些行為,Dölen仍然認為指導社會行為的遺傳學與人類之間可能存在關聯。一個值得注意的地方是指導神經傳導物質的基因組學,即神經元在彼此之間傳遞以進行交流的信號。

DölenEric Edsinger博士是美國麻州伍茲霍爾海洋生物實驗室的研究員,他仔細研究了通常被稱為加州雙斑峭的八爪魚(Octopus bimaculoides)的基因組序列。

具體而言,在控制神經元如何將神經傳導物質連接到其膜上的基因區域中,DölenEdsinger發現章魚和人類具有幾乎相同的基因組編碼,用於將神經傳導物質血清素與神經元膜結合的轉運蛋白。血清素是一種眾所周知的情緒調節因子,與某些抑鬱症密切相關。

已知血清素結合轉運蛋白是藥物MDMA與腦細胞結合並改變情緒的地方。因此,研究人員開始研究章魚如何對藥物產生反應,這也會在人類、老鼠和其他脊椎動物中產生所謂的親社會行為。

Dölen設計了一個實驗,其中有三個相連的水室:一個空的,一個在籠子下面有一個塑膠動作圖,另一個在籠子下面有一個雌性或雄性實驗室繁殖的章魚。

將四隻雄性和雌性章魚暴露於MDMA中,將它們放入含有液化形式藥物的燒杯中,該藥物由章魚透過牠們的鰓吸收。隨後,將它們放入實驗室中30分鐘。這四隻都傾向於花更多的時間在雄性章魚的籠子裡。

「這不僅僅是數量上更多的時間,而是定性的。牠們傾向於抱住籠子並將口腔部分放在籠子上,」Dölen說。 「牠們經常互相接觸,與人類對MDMA的反應非常相似。」

在正常條件下,沒有MDMA,五隻雄性和雌性章魚僅避開雄性籠養章魚。

Dölen說,實驗表明,章魚中引導社會行為的大腦迴路存在於正常情況下,但可能會受到自然或其他環境的抑制。例如,章魚將暫停其交配的反社會行為。然後,當牠們完成交配時,牠們會進入激進的社會模式。

Dölen警告說,結果是初步的,需要在進一步的實驗中進行複製和確認,才能將章魚用作大腦研究的模型。