苏珊·斯坦万德、克里斯托弗·格雷格博士.D. 图片来源：Jen Pilgreen.
“大发娱乐真的很好奇，生物学中有这个尚未开发的领域控制着大发娱乐的决定。,克里斯托弗·格雷格说, Ph.D.，首席研究员和副教授 神经生物系 在大发娱乐. 对塑造行为的遗传因素有更清晰的了解，是开发更好的精神疾病诊断和治疗方法的关键一步, 他说.
在2022年3月8日的期刊上 细胞的报道, 格雷格的研究小组报告说，老鼠大脑中的某些细胞群完全依赖于母亲的一种基因拷贝，这种基因需要在大脑中产生被称为神经递质的基本化学信使. 在这些细胞中，父亲的基因拷贝仍然处于关闭状态. 然而, 在不同的器官中, 肾上腺, 某些细胞偏爱父亲的同一基因副本. 在那里，该基因参与产生应激激素肾上腺素.
在确定了亲代对单个基因控制的这种意想不到的转变之后, 格雷格的团队继续证明了它对行为的影响. 他们发现父母的基因对儿子和女儿的影响不同：儿子的某些决定是由母亲的基因控制的, 而父亲对女儿的一些决策有控制权.
从进化论的角度来看, 这种形式的遗传调控可能反映了不同的亲代优先次序, 格雷格说. “不是每个人都有相同的兴趣、结果和选择性效应，”他解释说. “女儿需要养育后代. 儿子们经常散去，会去新的环境.”因此, 以不同的方式影响儿子和女儿的行为可能符合父母的利益.
“这一发现表明，大脑-肾上腺轴上的同一基因的母亲和父亲的等位基因可能完全不同, 甚至可能是敌对的, 表型对行为的影响是一个有趣的观察结果,这篇论文的第一作者说, 保罗·邦修斯博士.D., 他是伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校比较生物科学系的助理教授.
“大脑-肾上腺轴是哺乳动物生物学中非常重要的一部分，它控制行为并影响压力, 情绪, 新陈代谢和决策,格雷格解释道. 他说，这一发现是了解父母的基因如何影响人们的日常行为和相关健康状况的第一步, 从精神疾病和成瘾到癌症和阿尔茨海默病.
定义决策
在目前的研究中, 格雷格和他的同事们主要关注一种叫做多巴脱羧酶的基因, 哪些神经元需要制造多巴胺, 5 -羟色胺, 去甲肾上腺素是一种神经递质，调节从情绪到运动的一系列功能
父母双方的多巴脱羧酶基因拷贝在大脑中都很活跃, 但格雷格和他的同事们之前发现了一种轻微的偏好, brainwide, 对于母体拷贝. 研究这种偏好是否局限于特定的细胞或大脑区域, 研究小组对老鼠进行基因工程改造，使其在多巴脱羧酶上附加荧光标签，如果它是用遗传自母亲的基因产生的, 如果使用了来自父亲的基因，则呈蓝色. 然后他们可以简单地在显微镜下观察父母的哪个基因副本是活跃的.
在检查了整个老鼠的大脑之后, 他们发现11个区域包含神经元群，这些神经元群只使用母亲的多巴脱羧酶基因拷贝. 多巴脱羧酶也用于肾上腺, 哪里需要产生肾上腺素，触发对危险或压力的“逃跑或战斗”反应, 所以研究人员也研究了那里. 在那里，他们发现了一组完全依赖从父亲那里遗传的基因拷贝的细胞.
因为多巴脱羧酶对调节压力非常重要, 恐惧, 焦虑, 奖励处理, 研究人员想知道这种印记是如何让父母对后代的某些行为产生更大的影响的.
为了找到答案，他们分析了携带这两种基因突变的老鼠觅食的方式. 实验中的老鼠可以自由探索, 在相互冲突的恐惧和动机下行事，就像在野外一样. 他们冒险时的动作, 撤退到安全地带, 重新开始觅食似乎是随机的，但格雷格的团队使用机器学习算法在复杂的行为中找到了模式. 通过将觅食行为分解成模块, 他们确定了与双亲多巴脱羧酶基因拷贝有关的行为差异.
这些实验表明，在一组选定的细胞中，关闭父母一方的拷贝足以对行为产生重大影响. 格雷格说，他的研究小组发现，有几种基因受到这种倾向于使用父母一方拷贝的影响.
“我梦想着决策遗传学这个新领域, 大发娱乐如何系统地揭示在特定环境下控制特定决策和行为的亲本基因拷贝,格雷格说。. 这样的研究可以引导研究人员发现细胞和神经回路在行为中以前未被认识到的作用.
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除了格雷格和Bonthuis，合作者还有Susan Steinwand， Cornelia N. Stacher, Jared Emery, Wei-Chao Huang， Stephanie Kravitz和Elliott Ferris来自uu of U Health.
这项研究得到了美国国立卫生研究院的支持，并发表在《大发娱乐》杂志上 细胞的报道.
——作者：Jennifer Michalowski