LC-ACC调节后代抚育交流
Ph.D., University of Chicago, 2004
sshea@cshl.edu | 516-367-8823
Home - Shea Lab (cshl.edu)
Stephen Shea | Cold Spring Harbor Laboratory (cshl.edu)
neural circuitry underlying social communication and decisions
文章来源 Cell Reports
A circuit from the locus coeruleus to the anterior cingulate cortex modulates offspring interactions in mice - ScienceDirect
Background
社交功能包含一项发现他人处于困境，危险，并评估风险和利益所得，来决策是否帮助他的能力。
Parental care 获得的利益甚微却对种族延续保护至关重要。而这种抚育行为通常受性别影响决策。在很多种族中均存在这种性别差异。雌性细心照料，而雄性好斗，仅5-10%存在parental care。
最近关于啮齿动物social behaviors的研究很好的帮助理解发现他人情绪低落敏感性的神经环路基础，比如ACC脑区响应社交信息及他人的情绪状态，特别是悲伤状态。ACC也涉及疼痛的转移，成本-利益决策，观察性fear learning,以及在自闭Shank3 model中社会交互受损。
至于抚育行为，ACC脑区损伤使得雌性大鼠早期的抚育行为受损。fMRI人的证据则表面婴儿啼哭激活ACC脑区。
总而言之，证据表明ACC调节社会认知功能，可能参与平衡帮助他人或者逃避危险风险之间的决策能力。
而ACC的上游为LC，noradrenaline主要来源。LC在调节stress,arousal,state-dependent-cognitive process发挥重要功能，并被报道参与母系行为。缺乏合成NA的鼠存在母系行为缺陷，大多数子代因为照料而被忽视。
当幼仔被离开巢会发出超声USV，50-80kHz，母鼠将其送回巢的行为称为pups retrieval;
最近文章发现LC neurons在pups retrieval 时非常活跃，但是调控pups retrieval LC的下游未知；ACC接受大量LC的投射，故假设LC影响ACC来调节母系护理幼仔的行为。
Figure的主要内容与阅读中的疑问
Figure 1. Sex-dependent differences in pup retrieval behavior
pup retrieval 和 pups in jar两个行为检测啮齿动物的抚育行为，存在性别差异，雌鼠更愿意抚育照顾幼仔；而雄鼠则差，且易受novel cage新环境的干扰。
雌雄在pups retrival 行为存在差异，latency index ,intervals between retrieval events,interaction time
Figure 2. Brain-wide c-fos expression screen
透明化+光片显微镜全脑成像c-fos，筛出与pup retrieval相关的脑区。
group:baseline isolated,reunion and retrieval;
LC area?
Figure 3. ACCCAMKII but not ACCVGAT neurons are differentially activated in dams and sires during pup retrieval behavior
验证ACC脑区对pup retrieval 行为响应，且谷氨酸能神经元与GABA能神经元的响应存在差异，且雌雄鼠之间也存在差异（主要强调不同的细胞类型）
CBA/CaJ 品系鼠CBA小鼠是自发性肿瘤发生率较低和寿命相对较长的近交系小鼠。
Z-score计算（evnet前后各5s)?
Dams:pups retrieval 时 CaMKII neurons calcium increase vGAT neurons decrease?
而Sires无差异；
Figure 4. ACCCAMKII and ACCVGAT cell populations show opposite activation patterns during pup retrieval in dams but not sires
不同性别对pup retrieval 行为响应存在差异
把figure3 data re-analysis?
Figure 5. Chemogenetic inactivation of ACCCAMKII neurons disrupts pup-directed behaviors
化学遗传干预验证ACC脑区参与pup retrieval行为，抑制后能降低雌鼠的抚育行为。
M图：与saline比？但是结论下的not in sires
Figure 6. Timing and magnitude of LC activity associated with pup retrieval behavior is different in sires compared to dams
找上游靶点，先验证LC-ACC投射存在，再验证LC对pup retrieval行为存在钙信号响应
1.LC activity increase both in dams and sires; drop at the end of retrieval.但是存在性别差异；
2.相关性分析：amplitude均与duration相关但是duration of retrieval events存在差异。能否说LC参与的attention,exploration等前期过程？（雌性与雄性分开统计相关系数？雌性和雄性为分组依据，那换成anxiety and stress的，3day stress组，5day stress，7，10day stress组中，anxiety 和depression 相关性分析，那5，7，10day后分为us,s组又何分析）
Figure 7. LC-ACC neurons are active during pup retrieval behavior, release NA in ACC, and selective inactivation of LC-ACC neurons disrupts pup retrieval behavior
验证LC-ACC环路对pup retrieval 行为存在响应，并在ACC检测pup retrieval时存在NA relase,之后化学遗传干预LC-ACC 环路验证该环路参与到pup retrieval过程中
1.病毒 策略：干预LC-ACC neurons. cre 病毒可以被轴突吸收运输到LC？（methods提供的addgene catalog 为逆行病毒）
