Jennifer Merrit 是 Simons Society of Fellows 的初级研究员。人类对社交互动着迷。事实上，我们通过爱、冲突或照顾孩子，将大部分精力和时间投入到我们的人际关系上。对于许多动物物种来说，社会生活也很重要。但是不同物种建立和维持关系的方式差异很大。科学家们仍然对社交体验如何与大脑中的情绪相结合知之甚少。为了更深入地了解这一过程， Simons Society of Fellows的初级研究员Jennifer Merritt采用了进化科学的见解。
Merritt 在埃默里大学获得了神经科学和动物行为学博士学位，现在是哥伦比亚大学 Zuckerman 研究所 Andrés Bendesky 实验室的博士后研究员。为了清楚起见，我们的对话已经过编辑。
是什么激起了您对社会行为科学的兴趣？
从很小的时候起，我就看到精神疾病和成瘾不仅会影响那个人，还会影响他们与他人的关系。我最初想了解导致这些使人衰弱的疾病的潜在神经过程，但令我惊讶的是，我们对情绪如何在大脑中编码知之甚少。在许多情况下，精神疾病的治疗方法几十年来基本保持不变，尽管其中许多治疗方法只对一部分患者有效，并且可能带来有害的副作用。在非常基本的层面上，真正需要了解动物如何以及为什么选择与周围的其他人互动。虽然我目前的研究与治疗实践无关，但我所做的工作有助于加深对脑科学的基础理解。
你研究什么样的行为？
我专注于动物“先天”行为的进化。这些是我们不必教给动物的行为，例如交配、防御行为和照顾后代。所有动物都不同程度地表现出这些行为。遗传学可能是理解为什么人们认为应该相似的相关动物的行为实际上非常不同的关键。
有趣的是：如果我们仔细观察，我们会发现关系非常密切的动物，只有很少的基因差异，但社会生活却截然不同。这些差异促成了伟大的“自然实验”，在这些实验中，我们可以观察到，只有少数基因差异会导致社会和行为结果大相径庭。
你在埃默里大学的博士研究集中在白喉麻雀。是什么让这些鸟如此有趣？
白喉麻雀是北美常见的一种鸣禽，具有非常罕见的社会结构！这些麻雀中有一半的头上有白色条纹，另一半有棕褐色条纹。白色条纹类型，或“变形”，花更多时间保卫自己的领地。与此同时，棕褐色条纹的变种花更多的时间来培育他们的后代。值得注意的是，这两种变体总是相互交配。在这里，对立面确实很有吸引力。
直到 1960 年代，约翰·奥杜邦 (John Audubon) 等博物学家都认为这两种形态代表男性和女性。最近，专家发现这些变体不是性别特异性的。雄性和雌性都可能出现白色或棕褐色条纹。这意味着每只麻雀都必须找到一个不仅是异性的配偶，而且是相反条纹颜色的配偶。这为白喉麻雀赢得了“四性鸟”的绰号。
除了这种行为怪癖之外，这两种变体之间的遗传差异也很有趣。白色条纹的变体具有所谓的超基因：染色体上的许多基因作为单个基因组遗传，与受精过程中通常看到的其他基因没有任何混合。这与 Y 染色体如何原封不动地传递下去没有什么不同。确定该超基因中的哪些基因有助于鸟类的行为，哪些基因只是顺其自然，这是一个巨大的关注领域，也是一个具有挑战性的领域。
白喉麻雀的棕褐色条纹变形。棕褐色条纹的变种比白色条纹的同类花更多的时间来养育他们的后代。学分：维基共享资源.jpg){kind=link}
关于白喉麻雀行为所涉及的基因，你发现了什么？
在我的博士研究期间，我建立在基础研究的基础上，这些研究表明动物的类固醇激素水平可以将其动机转变为更具攻击性或更亲生。因此，我推断这些激素可能与观察到的白色条纹和棕褐色条纹变形之间的差异有关。我发现一种叫做 ESR1 的基因，它产生雌激素受体，就在我之前提到的超基因中。 ESR1 的超基因版本发生了突变，因此与棕褐色条纹的对应物相比，白色条纹的变体在杏仁核中具有更多的雌激素受体，杏仁核是大脑中整合社会信息和情绪的部分。当我去除杏仁核中的雌激素受体时，这些鸟的攻击性降低了。
这项发表在《美国国家科学院院刊》上的工作为我们提供了一个了解这种超基因及其对行为影响的切入点。它使我们能够提出更多关于基因组变化如何改变大脑对社交互动的敏感性的问题。
您的研究表明雌激素与攻击性有关。睾酮不会也有影响吗？
有一种观点认为睾酮是唯一的攻击性激素。但实际上，很多睾丸激素在大脑中局部转化为雌激素。大脑也可以制造自己的雌激素。
同样重要的是要记住，所有动物——无论是雄性还是雌性——都有睾丸激素和雌激素，只是水平不同。实际上，雌激素是男性和女性攻击性触发的一部分。
在博士后期间，您现在关注什么？
我来到 Bendesky 实验室是为了更好地了解一夫一妻制的神经生物学：长期的社会关系是如何形成和维持的。只有大约 5% 的哺乳动物是一夫一妻制的，包括一些人类。然而，我们的标准实验室动物，如老鼠、大鼠和果蝇，却不是。了解一夫一妻制如何演变需要研究以一致方式形成这些关系的有机体。
所以，我转向鹿鼠，其中一种特殊的物种， Peromyscus polionotus ，是一夫一妻制的。这些物种的雄性和雌性成员在交配后成为社会依恋，当他们有后代时，雄性扮演积极的父母角色。同时，它的姊妹种， Peromyscus maniculatus ，表现出更常见的啮齿动物行为，成年雄性和雌性之间的相互作用是短暂的，只有雌性照顾它们的幼崽。
这两种鹿鼠物种之间的真正区别似乎是父亲。我想知道每个物种的雄性是否使用与母亲相同的大脑区域来照顾年轻人，或者父亲是否已经进化出一种新的系统来照顾他们的后代。另一种可能性是，只有一个父母的大脑回路可以在适当的情况下被两性使用。这是我们正在进行的工作。
你是如何研究鹿鼠的一夫一妻制的？
我正在寻找特定时间点许多大脑区域中活跃神经元的标记，例如在动物与其配偶或后代互动之后。我还使用一种称为光纤光度计的技术实时观察动物的神经活动，在这种技术中，我们使用光纤电缆用荧光灯测量神经活动。这让我们可以看到哪些神经元被激活，哪些没有激活，而父系雄性小鼠正在与它们的后代或它们的配偶接触。由此，我们最终可以操纵这些神经元来确定它们在这些行为中的作用。我才刚刚开始，但我对进行这些实验感到非常高兴，即使我的假设是错误的！科学就是对你的发现保持开放的心态，而不是拘泥于你以前的想法。
最后，您对 Simons Junior Fellowship 有何看法？
我喜欢成为西蒙斯基金会的一员。面对面的每周晚餐很棒。与完全不同领域的专家互动是发人深省的，有助于我更有创意地思考自己的研究。
除了极具智力吸引力之外，初级奖学金还为我们所有人提供了一个强大的社区。通常，博士后都是自己进入实验室，而不是像在研究生院那样与一群人一起进入实验室，所以有时会很孤独。我们初级研究员有真正的归属感；我认为他们是我的博士后队列。我非常感谢成为这个社区的一员。