מתאמים בין מינים פוטנציאליים בהיררכיה חברתית ובזיכרון בין עכברים וילדים צעירים

היררכיה חברתית קשורה לפנוטיפים שונים. למרות שידוע שזיכרון חשוב להיווצרות היררכיה, ההבדל ביכולות הזיכרון בין אנשים דומיננטיים לכפופים נותר לא ברור. במחקר זה, בדקנו ביצועי זיכרון בעכברים בעלי דרגות חברתיות שונות ומצאנו יכולות זיכרון טובות יותר בעכברים דומיננטיים, יחד עם פוטנציציה גדולה יותר לטווח ארוך וביטוי גבוה יותר של גנים הקשורים לזיכרון בהיפוקמפוס. הזרקה יומית של תרופות משפרות זיכרון עשויה גם לשפר את הדומיננטיות.

לעכברים יש זיכרון חזק יחסית, מכיוון שבתהליך האבולוציה, עכברים יצרו בהדרגה אינסטינקטים והרגלים להסתגל לסביבת החיים שלהם, והתנהגויות אלו צריכות להסתמך על זיכרון טוב.

מחקרים הראו כי יכולת הזיכרון בעכברים קשורה לאינטליגנציה ולבריאות מערכת העצבים שלהם. יכולת הזיכרון של עכברים דומה לזו של בני אדם ודורשת פעילות גופנית ואימונים מתמידים כדי להגיע לרמות גבוהות יותר.

כמו בני אדם, חולדות מתמודדות עם הרבה מתח ואתגרים, אבל חולדות חושבות אחרת מבני אדם ויכולות לצבור ידע ומיומנויות מהניסיון שלהן ולחקור כל הזמן דברים חדשים. לפיכך, לחולדות יש חשיבות מכרעת להישרדות ורבייה של יכולות הזיכרון שלהן.

במחקר מדעי, למידת זיכרון עכבר משמשת לעתים קרובות כדי לחקור את המודל של הפרעות זיכרון אנושי ומחלות קוגניטיביות, חוקרים באמצעות חקר זיכרון העכבר, יכולים להבין טוב יותר את המנגנון והגורמים המשפיעים על הזיכרון והקוגניציה האנושית.

בקיצור, הזיכרון של עכברים הוא התגלמות החיוניות שלו, כדאי לשים לב ולהגן על סביבת החיים של עכברים כדי שיהיה להם מרחב חיים והתפתחות טובים יותר. יחד עם זאת, באמצעות חקר למידת זיכרון עכבר, זה יכול להביא יותר הארה ועזרה לבריאות האדם. זה מצביע על כך שגם אנחנו, בני האדם, צריכים לשפר את הזיכרון שלנו, ו-cistanche יכול לעזור לנו משמעותית לשפר את הזיכרון שלנו, כי משחת בשר היא רפואה סינית מסורתית, ובעלת תכונות ייחודיות רבות, אחת מהן היא שיפור הזיכרון. היתרונות של בשר טחון נובעים מהמרכיבים הפעילים הרבים שהוא מכיל, לרבות חומצות, פוליסכרידים, פלבנואידים ועוד, שיכולים לקדם את בריאות המוח במגוון דרכים.

לחץ על דע דרכים לשיפור תפקוד המוח

כדי לאמת את המתאם הזה על פני מינים, באמצעות מחקרים פוטנציאליים של מלאי, התנהגות ואירועים, זיהינו יכולות זיכרון טובות יותר אצל ילדים בגיל הרך עם דומיננטיות חברתית גבוהה יותר. זיכרון טוב יותר עזר לילדים לעבד רמזים דומיננטיים בפנים וללמוד אסטרטגיות חברתיות כדי לרכוש עמדות גבוהות יותר. המחקר שלנו מראה דמיון יוצא דופן בין בני אדם לעכברים בקשר בין זיכרון והיררכיה חברתית ומספק תובנות חשובות לגבי אינטראקציות חברתיות בבעלי חיים צעירים, עם השלכות אפשריות על חינוך לגיל הרך.

היררכיית הדומיננטיות היא מבנה חברתי משותף במספר מיני בעלי חיים. תחת מערכת יחסים היררכית יציבה, לבעלי חיים דומיננטיים יש עדיפות בבחירת המשאבים, כגון טריטוריה, מזון ושותפים להזדווגות, בעוד שהפרטים הכפופים מקבלים פחות משאבים אך נתונים לפחות עימותים וסכנות1. דירוג היררכי, לפיכך, משפיע רבות על התנהגויות שונות, במיוחד התנהגויות חברתיות, כמו הזדווגות ותוקפנות2, כמו גם מרכיבים פיזיולוגיים, כמו הורמוני לחץ, תפקוד לב וכלי דם ומערכת החיסון3. הסיבתיות או ההצלבה בין דירוגים חברתיים לפנוטיפים שונים הם מסובכים ביותר ונותרו להבהיר עוד יותר.

המסגרת המושגית של היררכיה חברתית יושמה על אינטראקציות אנושיות וחשפה היררכיות דומיננטיות ניתנות לזיהוי, אפילו בילדים בגילאי הגן 4-7. מחקרים תצפיתיים הצביעו על כך שילדים עם התנהגויות אגרסיביות יותר מזוהים בדרך כלל כבעלי דירוג גבוה יותר בקבוצתם וזוכים להערכה גבוהה יותר על ידי בני גילם בהשוואה לילדים הכפופים 8-11.

בנוסף לנטייה לכפייה, אימוץ של ילדים צעירים כל שינוי באסטרטגיות חברתיות כדי להגיע ליעדי הדומיננטיות שלהם הוא גם המוקד של מחקר התפתחות הילד9,12,13. אלה שיכולים לשנות בהדרגה משימוש באסטרטגיות כפייה לשימוש באסטרטגיות פרו-חברתיות או דואליות לשליטה במשאבים, נוטים יותר להשיג מעמד גבוה יותר למשך זמן רב9,12,13. מחקרים בעלי אוריינטציה קוגניטיבית בשנים האחרונות הצביעו עוד יותר על כך שילדים אנושיים הופכים מודעים לראשונה לרמזים של דומיננטיות חברתית בינקות המוקדמת14.

ילדים צעירים בגילאי 3-4 יכולים להשתמש במספר רמזים פיזיים וחברתיים כדי לזהות את מצב הדומיננטיות החברתית של אחרים (למשל, הבעות פנים, גודל גוף או תנוחות גוף, והאינטראקציה של דמויות בסרטים ניסיוניים)15-17. בגיל 5 או 6 בערך, חלק מהילדים יכולים אפילו לקבוע את יחסי הדומיננטיות רק על סמך צילומים סטטיים15.

באופן מפתיע, למרות יכולת הלמידה המדהימה של ילדים בנוגע לדומיננטיות חברתית, המחקר על גורמים הקשורים לדומיננטיות חברתית התמקד בעיקר בגורמים סביבתיים, כגון חווית אינטראקציה, סגנון הורות, חינוך מוסרי ורקע תרבותי9,12,18–20. המנגנונים העצביים העומדים בבסיס האופן שבו ילדים מזהים סימני דומיננטיות חברתית והיכולת הקוגניטיבית הבסיסית התומכת בלמידה של אסטרטגיה חברתית נחקרו רק לעתים רחוקות.

היררכיות חברתיות, מהמנגנונים העצביים של התנהגויות דומיננטיות ועד להשפעות המעמד החברתי על מגוון פנוטיפים, נחקרו גם באורגניזמים במודל מעבדה. עבור מיני מכרסמים, כולל עכברים וחולדות, תוקפנות שימשה להיות המבחן העיקרי להערכת מצב חברתי ולחקור את הקשרים של היררכיה חברתית עם התנהגויות מולדות, התנהגויות דמויות חרדה/דיכאון, יכולת קוגניטיבית ופנוטיפים פיזיולוגיים אחרים21-25. עם זאת, מכיוון שהתנהגויות תוקפניות מבוצעות בעיקר על ידי זכרים בוגרים, ההיררכיות החברתיות של נקבות וחיות צעירות נחקרו רק לעתים רחוקות26-28. עם זאת, מבחן הצינור, שבו עכבר אחד מכריח את יריבו לאחור אל מחוץ לצינור, קל יחסית לעכברים להשלים ושימשה בעיקר כדי לחקור דומיננטיות חברתית29-31. מכיוון שהבדיקה דורשת רק עכברים לנוע קדימה ואחורה בתוך הצינור, הוא מציג פלטפורמה לחקור את הקשר בין היררכיה חברתית ותכונות אחרות לא רק במבוגרים אלא גם בבעלי חיים צעירים28,32.

נעשה שימוש נרחב בעכברים כמודל סטנדרטי של אורגניזם לתחומי ביולוגיה אנושית שונים, כולל מחלות פסיכולוגיות ונוירולוגיות33-36. עם זאת, מחקרים מקבילים בין בני אדם לעכברים, במיוחד במחקר התנהגותי, היו נדירים בעבר. בשנים האחרונות, מדעני מוח החלו לחקור את שני המינים הללו יחד ומצאו קווי דמיון מפתיעים, לא רק בהתנהגויות אלא גם במנגנונים הבסיסיים37. מחקרי עכברים יכולים להציע טכניקות שונות (כולל עיצובים חודרניים וגישות מניפולטיביות) כדי לחקור את השאלות המכניסטיות שלא ניתן היה לנהל בנבדקים אנושיים; האימות והחקירה המורחבת במחקרים על בני אדם הדגישו עוד יותר את המשמעות הביולוגית של התגלית. הממצאים משני המינים הללו יכולים, אם כן, להשלים זה את זה ולספק מידע חשוב מנקודות מבט שונות. על ידי ניצול גישה השוואתית ומשלימה זו לחקר התנהגויות דומיננטיות חברתיות, המחקר האחרון שלנו הראה דרגות חברתיות דומות בין ילדים אנושיים צעירים ועכברים נגמלים וחשף עוד גורמים מהותיים חשובים המעורבים בהיווצרות מוקדמת של היררכיה חברתית 32. מחקר זה, עם זאת , לא זיהה את התפקיד הפוטנציאלי של למידה וזיכרון בהיווצרות היררכית בעכברים וילדים.

בעוד שהשפעת הסטטוס החברתי על מאפיינים התנהגותיים או פיזיולוגיים שונים נחקרה במידה רבה, הקשר בין זיכרון והיררכיה חברתית נחקר הרבה פחות. מחקרים בחולדות ואנוליס העלו שזיכרון יכול למלא תפקיד בשיפור היציבות של הקשר ההיררכי 38,39. אם יש הבדל בין אנשים דומיננטיים לכפופים ביכולות הזיכרון, לעומת זאת, נותר שנוי במחלוקת והיא שאלה פתוחה. מנקודת מבט אבולוציונית, היכולת לזכור את הסטטוס החברתי של האדם או לזהות אחרים צריכה להיות חשובה, במיוחד כדי לסייע לבעלי חיים כפופים להימנע מעימותים39–42. מצד שני, זיכרון טוב יותר עשוי לעזור לבעלי חיים דומיננטיים לשנן את הסביבות הסובבות או לרכוש מיומנויות חדשות לשלוט במשאבים. לרוע המזל, מחקרים קודמים בעכברים לא הצליחו לספק תשובה חותכת25,43,44. אצל ילדים אנושיים, למיטב ידיעתנו, השאלה הזו מעולם לא נשאלה. כדי להתייחס לשאלה זו, בדוח זה, בדקנו את ביצועי הזיכרון בעכברים וילדים ומצאנו מתאם חיובי בין היררכיה חברתית ויכולות זיכרון. מבחינה מכאנית, עכברים דומיננטיים הראו פוטנציאל ארוך טווח (LTP) וביטוי גבוה יותר של גנים הקשורים לזיכרון בהיפוקמפוס מאשר הכפופים. שיפור זיכרון העכבר עם נתרן בוטיראט (SB) או רוליפרם נמצא גם כמשפר את המצב הדומיננטי. מבחינה תפקודית, זיכרון טוב יותר אצל ילדים אנושיים תורם ללמידה ואימוץ של אסטרטגיות חברתיות, כמו גם לעיבוד נוירוקוגניטיבי של רמזים חברתיים לדומיננטיות לרכישת סטטוס דומיננטיות חברתית. ממצאי מחקר זה, אפוא, מספקים מידע חשוב לתחום המחקר של אינטראקציה חברתית בילדי בעלי חיים ובני אדם, ויש להם השלכות מועילות על חינוך לגיל הרך.

תוצאות

עכברים בדרג גבוה הפגינו יכולת זיכרון טובה יותר.

בהתאם למחקר הקודם שלנו32, ניתן לקבוע היררכיה חברתית ב-4 עכברים נגמלים בכלוב על ידי בדיקת הצינור (איור משלים. 1). כדי להעריך את המתאם בין דרגות חברתיות ויכולת זיכרון, ערכנו תחילה את מבחן זיהוי האובייקטים החדש (NOR) עם מרווח של 1-שעות בין מפגשי האימון והבדיקה כדי להעריך זיכרון זיהוי לטווח קצר בעכברים נגמלים45. באופן מפתיע, רק עכברים בדרגה 1 ו-2 השקיעו יותר זמן משמעותית בחקר אובייקט חדשני, אך לא עכברים בדרגות 3 ו-4 (איור 1a), מה שמצביע על כך שבניגוד לעכברים דומיננטיים, לעכברים הכפופים היו יותר קשיים לזהות חפץ מוכר במבחן. ניתוחים של מדד ההבחנה הראו גם מגמה גבוהה יותר של המדד בעכברים בדרגה 1 מאשר בעכברים בדרגה 4 (p=0.077) (איור 1b), והמדד היה בקורלציה שלילית עם ארבע הרמות של דרגה חברתית (איור 1ג). מדד ההבחנה הגבוה יותר בעכברים דומיננטיים לא היה סביר בגלל סקרנות גבוהה יותר, מכיוון שלא היה מתאם בין דרגות חברתיות והתנהגות חקרנית במבחן החידושים (איור משלים. 2). לאחר מכן, בדקנו זיכרון לטווח ארוך באמצעות מבחן NOR עם מרווח של 24-שעות בין האימון למפגשי המבחן. בדומה לתוצאות עבור זיכרון לטווח קצר, לא היה הבדל בזמן החקירה בין האובייקטים המוכרים והחדשים בעכברים נגמלים בדרגה 4 (איור 1ד). מדד ההבחנה היה שונה באופן מובהק בין עכברים מדרג 1 ו-4 ובקורלציה שלילית עם הדירוג החברתי (איור 1 ה, ו). כדי להמשיך ולחקור את המתאם בין דרגה חברתית ויכולת זיכרון, יישמנו גם את מבוך Y לסירוגין ספונטני כדי לבחון זיכרון עבודה מרחבי בעכברים נגמלים46.

התוצאות הראו שיעור חילופין גבוה משמעותית בעכברים בדרגה 1 מאשר בעכברים בדרגה 4 (איור 1g). המתאם השלילי בין קצב ההחלפה לדרגה החברתית היה גם מובהק (איור 1h), והצביע שוב על זיכרון טוב יותר בעכברים דומיננטיים מאשר בעכברים כפופים. יחד, תוצאות אלו הצביעו על כך שלעכברים נגמלים בדרגה גבוהה יותר יש בדרך כלל זיכרון זיהוי קצר וארוך טוב יותר וכן זיכרון מרחבי.

מאחר ועכברים נגמלים בגיל 3 שבועות עדיין בשלב התפתחותי, ההבדלים בדרגות החברתיות וביכולת הזיכרון עשויים לנבוע מרמות שונות של בגרות. עם זאת, בעכברים בוגרים בני 8-שבוע, עדיין ראינו ביצועים טובים יותר עבור זיכרון לטווח קצר וארוך טווח בעכברים דומיננטיים מאשר בעכברים כפופים (איור 2a-f), מה שמרמז על ההבדל באובייקט זיכרון זיהוי לא נגרם רק על ידי בגרות התפתחותית. עבור מבוך Y לחילופין הספונטני, ראינו גם שלעכברים דומיננטיים יש נטייה לזיכרון מרחבי טוב יותר, אם כי הנתונים לא היו מובהקים סטטיסטית (איור 2g, h).

היה LTP גבוה יותר בנוירונים בהיפוקמפוס בעכברים בדרגה 1 מאשר בעכברים בדרגה 4. ידוע כי LTP בהיפוקמפוס קריטי להיווצרות זיכרון ולגיבוש זיכרון 47. כדי לקבוע אם יכולת הזיכרון המוגברת בעכברים עם דרגה חברתית גבוהה יותר קשורה ל-LTP מוגבר, מדדנו את הפוטנציאלים הפוסט-סינפטיים המעוררים בשדה (fEPSPs) בשדות הדנדריטיים של נוירונים CA1 וגירוי CA3-CA1 Schaffer פרוסות היפוקמפוס חריפות שהוכנו מעכברים נגמלים בדרגה 1 או 4. הנתונים שלנו הראו כי לפרוסות היפוקמפוס חריפות שהוכנו מעכברים בדרגה 1 יש LTP גבוה יותר מאשר לפרוסות מבודדות מעכברים בדרגה 4 (איור 3a-c). תופעה דומה הוצגה גם בפרוסות שהוכנו מעכברים בוגרים (איור 3d-f). התוצאות, אם כן, תמכו במתאמים חיוביים בין דרגה חברתית לזיכרון.

תרופות משפרות זיכרון שיפרו את המעמד החברתי

הוכח כי מספר גנים מווסתים LTP בהיפוקמפוס של עכברים וכן למידה וזיכרון בעכברים48. הזיהוי של LTP גדול יותר בעכברים בדרגה גבוהה הוביל אותנו למדוד את השפע של גנים הקשורים לזיכרון אלה בהיפוקמפוס של עכברים נגמלים. התוצאות של PCR כמותי הראו שדירוג חברתי נמצא בקורלציה חיובית עם רמות הביטוי של Grin2b (NR2B)49, תת-יחידה של הקולטן NMDA שמשפרת את הפלסטיות הסינפטית והזיכרון בנוירונים, ו-Phf2, היסטון דמתילאז (איור משלים. 3a, ב). Grin2B ו-Phf2 הוצעו להיות מעורבים במסלול האיתות BDNF/TrkB/CREB לאיחוד זיכרון48. למרות שהנתונים לא היו מובהקים סטטיסטית, עכברים דומיננטיים נטו להיות בעלי ביטוי גבוה יותר של גנים המעורבים במסלול זה, כולל Bdnf, Ntrk2 (TrkB), Creb, Cdk5 ו-Camk2 (איור משלים. 3). לכן בחנו עוד את העקביות בין הדרגה החברתית ורמת הביטוי של כל גן ב-6 השוואות זוגיות. בדרך כלל, עכברים עם דרגות חברתיות גבוהות יותר היו בעלי סבירות גבוהה יותר לביטוי גבוה יותר, במיוחד של Phf2, Creb, Grin2b ו- GluR1 (איור 4a וטבלה משלימה 1). גם הביטוי של CamK2 הראה נטייה דומה (p=0.053). ראוי לציין שהעקביויות הללו היו חזקות יותר בהשוואה למרחקי דרגה גדולים יותר, למשל, בין הדרגה 1 ל-4, מאשר מרחקי דרגה קטנים יותר, למשל, בין דרגה 3 ל-4.

ניתן להפעיל את מסלול האיתות של CREB על ידי עיכוב של היסטון דאצטילאז (HDAC)50. הוכח כי SB, מעכב HDAC, יכול לעורר LTP בהיפוקמפוס ולשפר את הזיכרון51. לכן, בדקנו את ההשפעה של נתרן בוטיראט על ההתנהגות הדומיננטית של עכברים. כצפוי, עכברים נגמלים שהוזרקו עם SB תוך-צפקית למשך שבועיים הראו אינדקס הבחנה גבוה יותר במבחן NOR מאשר עכברי ביקורת (איור 4b). מתן SB גם העלה את שיעור הזכייה בעכבר ואת הסטטוס החברתי במבחן הצינור (איור 4ג, ד). איתות CREB יכול להיות מופעל גם על ידי מעכב פוספודיאסטראז, רוליפרם, אשר הוכח כמקל על LTP ומשפר את הזיכרון52. לאחר שבועיים של טיפול, העכברים הנגמלים הראו מדד אבחנה טוב יותר יחד עם עלייה בהתנהגות הדומיננטית ובסטטוס החברתי (איור 4e-g). יחד, התוצאות שלנו המבוססות על SB ו-rolipram הציעו ששיפור הזיכרון מבחינה תרופתית יכול גם לשפר את הדומיננטיות החברתית.

ילדים בדרגים גבוהים הפגינו יכולת זיכרון טובה יותר

הגילוי בעכברים נגמלים העלה את השאלה האם ניתן לראות את המתאם בין דרג חברתי לזיכרון גם בילדים אנושיים צעירים. כדי לענות על שאלה זו, ערכנו בדיקות התנהגותיות ל-164 ילדים בגיל הגן. בהתבסס על התכנון הניסיוני במבחן צינור העכבר, סידרנו תחילה את הילדים הצעירים לקבוצות של ארבעה וביססו את ההיררכיות החברתיות שלהם על ידי הערכת התנהגויותיהם בזמן שהם שיחקו משחק ארנב תחרותי עם עיצוב עגול. משחק הארנב שימש כמשימה דומה למבחן צינור העכבר במחקר קודם 32. לאחר מכן השתמשנו בתת-מבחן זיכרון תמונה (עבור זיכרון זיהוי) וב-Zoo subtest (עבור זיכרון עבודה מרחבי) מ-Wechsler Preschool and Primary Scale of Intelligence באמצעות בדיקה אחת לאחד כדי להשוות את יכולת הזיכרון בין ילדים בדרגה 4 (n=82) (איור 5a)53. עבור שני המבחנים, ילדים בדרגה 1 נטו לתפקד טוב יותר מילדים בדרגה 4 (איור משלים 4a, ב). מדד זיכרון העבודה (WMI), ששילב שני תתי מבחני זיכרון, הראה ציון גבוה משמעותית בילדים בדרגה 1 מאשר בילדים בדרגה 4 (איור 5ב). בנוסף להערכת משחקי הארנב שנערכה בהקשר ניסוי מתוכנן היטב, ביקשנו גם מהמורים לגיל הרך להעריך את רמת הדומיננטיות החברתית של הילדים בהתאם לתצפיות היומיות שלהם באמצעות סולם דירוג הדומיננטיות החברתית (איור 5א), שהוא עולה בקנה אחד עם הדרגות החברתיות שנקבעו על ידי משחק השפן32,54. רמות הדומיננטיות ב-82 ילדים אלו הראו מגמות המתואמות עם ציוני הזיכרון הן בתת-מבחני זיכרון תמונה והן בגן החיות (איור משלים. 4c, ד). המתאם בין ה-WMI ורמות הדומיננטיות היה גם מובהק סטטיסטית (איור 5c).

כדי לאמת עוד יותר את הממצא של זיכרון טוב יותר בילדים דומיננטיים, עוד 175 ילדים צעירים מ-3 גני ילדים אחרים גויסו למחקר המלאי (איור 5ד). תת-הסקאלה של זיכרון העבודה של ה-Childhood Executive Functioning Inventory שימש להערכת ביצועי זיכרון העבודה של הילדים בהתבסס על תצפיות המורים בכיתות הגן, ונחשב לשקף את היכולות של הילדים לזכור חוקים בכיתה ולשלוף חוויות למידה מהזיכרון לטווח ארוך. ליישום באינטראקציות יומיומיות55. בהתאם לנתונים קודמים המבוססים על סולם וכסלר, ציון הזיכרון שהוערך על ידי Inventory Executive Functioning Childhood נמצא גם בקורלציה עם רמות הדומיננטיות (איור 5ד). יחד, התוצאות הן ממשימות התנהגות והן מצאי העלו כי יכולת הזיכרון בילדים הייתה בקורלציה חיובית עם מצב חברתי כמו גם רמות דומיננטיות.

יכולת הזיכרון הייתה בקורלציה עם שימוש באסטרטגיה פרו-חברתית אך לא לשימוש באסטרטגיה כפייה.

כדי לחקור את הפונקציות הפוטנציאליות של זיכרון בהיווצרות היררכיה חברתית, עבור 175 ילדים במחקר המלאי, יישמנו את סולם אסטרטגיית בקרת המשאבים כדי למדוד את יכולת השליטה במשאבים ואת השימוש באסטרטגיה של ילדים56. כצפוי, ילדים עם רמות דומיננטיות חברתיות גבוהות יותר היו בעלי יכולות טובות יותר בשליטה במשאבים ואימצו אסטרטגיות פרו-חברתיות ואסטרטגיות כפייה יותר (איור 6a-c).

עם זאת, ציון הזיכרון היה קשור באופן מפתיע רק לבקרת משאבים עם שימוש של ילדים באסטרטגיות פרו-חברתיות (איור 6ד, ה) אך לא אסטרטגיות כפייה (איור 6ו). תוצאות אלו הצביעו על כך שזיכרון עשוי למלא תפקיד מכריע ברכישה ואימוץ של אסטרטגיות פרו-חברתיות, אשר לאחר מכן משפרות את יכולת השליטה במשאבים. לכן שאלנו עוד האם הקשר בין זיכרון הילדים למעמד החברתי נובע בעיקר מתיווך של למידה פרו-חברתית-אסטרטגית. ניתוח הרגרסיה של אפקט התיווך הראה שכל הערכים בארבעת שלבי ניתוח הרגרסיה הגיעו לרמות משמעותיות (טבלה משלימה 2). על פי הקריטריון של ברון קני (1986)57, תוצאה זו הדגימה "אפקט תיווך חלקי". גם מבחן Sobel נערך עם רווח בר סמך של 95% והראה השפעה מובהקת (Sobel z=5.221, p < 0.001). התוצאות, אם כן, הצביעו על אפקט תיווך של אסטרטגיה פרו-חברתית ותמכו במודל המוצע שלנו לפיו זיכרון יכול לעזור לילדים ללמוד אסטרטגיות חברתיות אדפטיביות יותר, אשר משפרות עוד יותר את הדומיננטיות החברתית שלהם (איור 6g).

ילדים בעלי דרגה חברתית גבוהה יותר היו עדיפים בעיבוד סממני פנים של דומיננטיות חברתית.

ניתוח הרגרסיה גם העלה שיש קשר ישיר בין זיכרון לדומיננטיות חברתית. כדי לחקור את התפקוד הישיר של הזיכרון על היווצרות דומיננטיות חברתית, תכננו מחקר פוטנציאל הקשור לאירועים (ERP) כדי לחקור כיצד סטטוס חברתי משפיע על עיבוד רמזים של דומיננטיות חברתית של ילדים. במשימה, ילדים בדרגה 4, על בסיס משחק הארנבון (n=24) התבקשו לצפות בפרצופים של עמיתים עם הבעות פנים חברתיות שונות (פנים דומיננטיות, ניטרליות וכפופות) על המסך (איור 7א). 58–60. כדי להסיר אפקטים לא רלוונטיים אחרים ולהבטיח שהגירוי הניסיוני הפעיל באופן ספציפי את עיבוד מידע הדומיננטיות החברתית, כל צילומי הפנים לא חזרו על עצמם כדי למנוע את אפקט זיהוי הפנים, וסדר ההצגה של סוגי הבעות הפנים הוקצה באופן אקראי כדי למנוע האפקט הישן/חדש.

מחקר ה-ERP שלנו התמקד ב-FN400, מרכיב שלילי שהופק בסביבות 300-450 אלפיות השנייה באזורים הקדמיים61,62, הקשור לזיכרון מרומז במהלך הסקות מבוססות קטגוריות סמנטיות63-65. על ידי שימוש בגלי הבדלים כדי לא לכלול הבדל אינדיבידואלי (באמצעות הפחתת המשרעת הממוצעת של מצב הפנים הנייטרלי) (איור 7b), ניתוח השונות הדו-כיווני (ANOVA) של FN400 הראה שההשפעות העיקריות של מצב חברתי וחברתי הבעות פנים דומיננטיות, כמו גם האינטראקציה ביניהן, היו משמעותיים (טבלה משלימה 3). בהשוואה בין הקבוצות, בעת עיבוד הבעת הפנים הדומיננטית, ילדים בדרגה 1 הציגו משרעת FN400 קטנה יותר מאשר ילדים בדרגה 4 (איור 7c וטבלה משלימה 4). בהשוואה בתוך הקבוצה, ילדים בדרגה 1 הראו משרעת FN400 קטנה יותר בתגובה לפנים דומיננטיות מאשר לפנים כפופות, לעומת זאת, הבדל כזה באמפליטודת FN400 לא נמצא בילדים בדרגה 4. מאחר ומשרעת FN400 גדולה יותר מתעוררת על ידי עיבוד של שטף בלתי צפוי בהשוואה לידע חברתי קודם66, משרעת FN400 קטנה יותר בתגובה לפרצופים דומיננטיים מרמזת שלילדים בדרגה 1 יש יכולת שוטפת טובה יותר בעיבוד פנים דומיננטיות מאשר לילדים בדרגה 4. התוצאות של מחקר ה-ERP שלנו, אם כן, רמזו שלילדים עם דרגה חברתית גבוהה יותר יש זיכרון מרומז מעולה בזיהוי רמזים של דומיננטיות חברתית.

דִיוּן

במחקר זה, על ידי בחינת הקשרים של היררכיה חברתית עם יכולות זיכרון בעכברים, מצאנו שעכברים דומיננטיים הראו ביצועים טובים יותר בזיהוי ובזיכרון עבודה מרחבי, יחד עם LTP מוגבר, וביטוי גבוה יותר של גנים הקשורים לזיכרון בהיפוקמפוס. הקשר בין היררכיה חברתית לזיכרון התחזק עוד יותר על ידי המעמד הדומיננטי של עכברים שטופלו בתרופות משפרות זיכרון. כדי לחקור תופעה זו על פני מינים, שילבנו גישות מרובות כדי להוכיח שלילדים עם מעמד חברתי גבוה יותר יש גם יכולת זיכרון טובה יותר. הנתונים העלו עוד כי זיכרון טוב יותר עשוי לסייע לילדים ברכישת אסטרטגיות פרו-חברתיות וזיהוי רמזים לדומיננטיות חברתית. אנו מאמינים שזהו הדו"ח הראשון שמציג קשר בין היררכיה חברתית וזיכרון בשני מינים במקביל, במיוחד בבני אדם. בעוד שמודל העכבר שלנו הצביע על המנגנונים המולקולריים והעצביים האפשריים העומדים בבסיס הקשר, המחקר בילדים אנושיים חשף את החשיבות התפקודית של הזיכרון ברכישה ושימור של סטטוס דומיננטיות. על ידי שימוש במינים שונים כדי לענות על שאלות ספציפיות ולחשוף מידע שלא ניתן היה לגשת אליו רק על ידי מין אחד, המחקר שלנו לא רק הציג דמיון יוצא דופן בין ילדים לעכברים, אלא גם סיפק מידע חשוב למחקר של אינטראקציה חברתית, כמו גם של למידה וזיכרון בתחומי הביולוגיה, הפסיכולוגיה והחינוך.

בעלי חיים בטבע מתמודדים כל הזמן עם סביבות משתנות. לכן, זיכרון טוב יותר יכול לשפר את ההזדמנויות של אנשים לגשת למשאבים ועלול לקבל מעמד חברתי גבוה יותר. למרות שדומיננטיות עם למידה מרחבית טובה יותר הייתה מעורבת בכמה מחקרים25,67,68, מחקרים עדכניים בעכברים לא הצליחו לזהות שום קשר בין דרג חברתי לזיכרון43,44. לעומת זאת, הנתונים שלנו הדגימו באופן עקבי את הקשר הזה בזיכרון לטווח קצר וארוך, בעכברים צעירים ומבוגרים, וזיהוי (NOR) וזיכרון עבודה מרחבי (Y maze). ה-LTP הגדול יותר בהיפוקמפוס וביטוי גבוה יותר של גנים הקשורים לזיכרון בעכברים דומיננטיים תמכו עוד יותר בקשר זה. חשוב מכך, מתן יומי של SB או רוליפרם, ששניהם מפעילים איתות CREB כדי לשפר את יכולת הזיכרון, שיפר גם את ההתנהגויות הדומיננטיות של העכבר במבחן הצינור. עם זאת, למרות שתפקוד ההיפוקמפוס בזיכרון זיהוי דווח במספר מחקרים69-74, תפקידו במבחן NOR נותר שנוי במחלוקת75. האם אזורי מוח אחרים קריטיים לזיכרון זיהוי, כגון קליפת המוח הפרירינאלית70,74, מעורבים גם הם בהיווצרות היררכיה חברתית, עשוי להצדיק מחקר נוסף.

הממצאים בעכברים הובילו אותנו לזהות זיכרון טוב יותר בילדים דומיננטיים, שלמיטב ידיעתנו מעולם לא דווח במחקרים קודמים. ילדים עם דרגות חברתיות גבוהות יותר גם הראו זיכרון טוב יותר לטווח קצר וארוך, זיכרון זיהוי, זיכרון עבודה מרחבי ואולי זיכרון מרומז. למרות שהמתאמים בין היררכיה חברתית לזיכרון דומים מאוד לאלו בעכברים, המנגנונים העצביים העומדים בבסיס הקשר הזה בבני אדם נותרו לחקור. לרוע המזל, פעילות ההיפוקמפוס בבני אדם אינה ניתנת להערכת בקלות על ידי אלקטרואנצפלוגרפיה. כימות של ביטוי גנים בהיפוקמפוס האנושי הוא אפילו יותר מאתגר. עם זאת, מחקרים קודמים דיווחו שיש וריאציות ברצף ב-Gria1, Grin2B ו-Creb בבני אדם76-79. הפולימורפיזמים של Grin2B הוכחו גם בקורלציה עם יכולת הזיכרון76,77. נותר לחקור אם גרסאות אלו קשורות להתנהגויות חברתיות בבני אדם.

זיהוי מצב חברתי הקשור לזיכרון סיפק תובנות מעוררות השראה לגבי האינטראקציות החברתיות של ילדים אנושיים. המחקר הקודם שלנו מצא שהיווצרות היררכיה חברתית מושפעת ממאפיינים מהותיים 32. ההבדלים בטמפרמנט בין פרטים הופכים את היווצרותה המוקדמת של היררכיה חברתית לקלה יותר ופחות סותרת. עם זאת, ילדים צעירים עדיין צריכים ללמוד לקיים אינטראקציה עם בני גילם בזמן שההיררכיה החברתית נוצרת בתחילה. המחקר הנוכחי חשף כי רמת הדומיננטיות החברתית ויכולת השליטה במשאבים היו בקורלציה חזקה, וכי זיכרון טוב יותר היה קשור לאימוץ מוגבר של אסטרטגיות פרו-חברתיות. כדי להתחרות על משאבים ומעמד בכיתה, ילדים עשויים להשתמש באופן אינסטינקטיבי באסטרטגיות כפייה, שלרוב אסורות על ידי מורים ומנודות על ידי עמיתים. האימוץ הגמיש של אסטרטגיות פרו-חברתיות מקובל ויעיל יותר במהלך אינטראקציה חברתית9,12. מחקרים קודמים הראו שהשימוש באסטרטגיות פרו-חברתיות יכול להיות מושפע מהורות או חינוך מוסרי בבית הספר, או יכול להיות בגלל הצטברות של ניסיון באינטראקציה. עם זאת, הסיבה לכך שחלק מהילדים יכולים ללמוד ביעילות ולהשתמש באסטרטגיות פרו-חברתיות "חכמות" אלו, בעוד שילדים אחרים שנחשפו לאותה הוראה בבית הספר אינם יכולים, לא נחקרה היטב. המחקרים שלנו, המבוססים על משימות התנהגותיות ומלאי כאחד, הציעו יתרון של זיכרון טוב יותר בלמידה ובשימוש באסטרטגיות פרו-חברתיות. באמצעות חילופי דברים הדדיים או שיתוף פעולה, בין אם התנהגותם מונעת מאלטרואיזם, ילדים דומיננטיים יכולים לשפר את ההזדמנויות שלהם להשיג יותר משאבים ולשמור על מיקומם בקבוצה.

למרות שזיכרון יכול להשפיע על מצב חברתי בעקיפין באמצעות לימוד אסטרטגיה חברתית, ניתוח הרגרסיה של אפקט התיווך הצביע גם על השפעה ישירה של הזיכרון על המצב החברתי. מחקרי ERP המתמקדים ב-FN400 מרמזים על יתרון נוסף של הזיכרון בעיבוד הבעות פנים דומיננטיות חברתית. FN400 הוצע כדי לשקף את ההיכרות של ההכרה והוא טופל כאינדיקטור של שטף מושגי/תחול על פני גירויים שונים61-63,65. המשרעת של FN400 נמצאת בדרך כלל בקורלציה שלילית עם הקוהרנטיות/ההומוגניות של הקטגוריה המושגית במוח 64. בהתבסס על השערה זו, משרעת FN400 קטנה יותר בילדים בדרג גבוה בתגובה לפנים דומיננטיות משקפת אולי שטף טוב יותר בזיהוי סימנים של דומיננטיות חברתית. מצב חברתי נמצא בקורלציה מובהקת עם יכולות שונות בעיבוד הבעה חברתית, במיוחד זיכרון מרומז טוב יותר הרלוונטי למידע פנים דומיננטי בילדים בדרגים גבוהים. מחקרים תצפיתיים קודמים הראו שילדים בגיל הרך השתמשו באסטרטגיות כפייה כדי להתחרות על משאבים בתחילת סמסטר חדש, אך שילבו בהדרגה אסטרטגיות פרו-חברתיות4,9. יש לציין כי ברגע שההיררכיה החברתית הוקמה בתחילה, ילדים במעמד גבוה לא השתמשו באסטרטגיות פרו-חברתיות כל הזמן, במקום זאת, הם הפעילו אסטרטגיות כפייה תוך כדי אינטראקציה עם ילדים במעמד נמוך, אלא אימצו בגמישות אסטרטגיות פרו-חברתיות או אפילו אסטרטגיות כפולות כאשר נתקלו ב-high- סטטוס ילדים9,56,80. מחקר ה-ERP שלנו הראה עוד שלילדים בדרגים גבוהים יש זיכרון מרומז טוב יותר של רמזים דומיננטיים, מה שמצביע על כך שזיהוי אנשים שהם יריבים אפשריים שיש לטפל בהם בזהירות רבה יותר וקביעת אסטרטגיות יעילות עשויות להיות המפתחות להשגת מעמד חברתי גבוה יותר.

לבסוף, נותרה לחקור את הסיבתיות בין היררכיה חברתית ויכולת זיכרון. בעוד שזיכרון טוב יותר עשוי לעזור לבעלי חיים ללמוד אסטרטגיות חדשות לרכוש דומיננטיות חברתית, כמו אסטרטגיות פרו-חברתיות בילדים אנושיים, ייתכן גם שיכולת הזיכרון מווסתת על ידי סטטוס חברתי. לדוגמה, הוצע כי בעלי חיים כפופים לחוות כל הזמן מתח חברתי כרוני21, אשר יכול להשפיע על למידה וזיכרון באמצעות מנגנונים מרובים, כולל אפנון של פעילות עצבית, ביטוי גנים ונוירוגנזה בהיפוקמפוס81. באופן דומה, סביבות מלחיצות, כגון אלו הקשורות באינטראקציה חברתית מופחתת, פחות תשומת לב מהורים/מורים/עמיתים, או זמינות מוגבלת של משאבים, עלולות להשפיע גם על יכולת הזיכרון של הילדים. בעתיד, תכנון התערבות להערכת עכברים נוספת ומחקר אורך בפיגור צולב להערכת ילדים יועילו לנו לענות על שאלת התרנגולת והביצה הזו בין היררכיה חברתית לזיכרון.

לסיכום, המחקר שלנו גילה מתאם חיובי בין היררכיה חברתית ויכולת זיכרון בעכברים וילדים. אנו מאמינים שזיכרון טוב יותר הוא יתרון לילדים צעירים, הן ברכישת אסטרטגיות דומיננטיות מתקדמות והן בזיהוי סממני דומיננטיות חברתית כדי להשיג ולשמור על מעמד חברתי גבוה יותר. המשאבים הרבים והזדמנויות האינטראקציה הרבות המלווים במעמד חברתי גבוה יותר עשויים ליצור סביבה חיובית לפיתוח זיכרון עבור ילדים אלה. לממצא זה יש השלכות חשובות על חינוך הילדים. רוב הילדים רוצים להיות מרכז הקבוצה, מקווים שניתן להתייחס לדעותיהם ברצינות, ורוצים לשחק עם הצעצועים שהם רוצים. אולם על פי ממצאי מחקר זה, השימוש באסטרטגיה חברתית ויכולת השליטה במשאבים מושפעים במידה רבה מלמידה וזיכרון. כדי לסייע לילדים צעירים להגיע להסתגלות חברתית טובה יותר, איננו יכולים רק לספק חינוך מוסרי או דרישות התנהגותיות. במקום זאת, עלינו לקחת בחשבון את הרמה והמגבלות של ההתפתחות הקוגניטיבית של ילדים. קשה למי שעדיין לא מסוגל ללמוד אסטרטגיות חברתיות טובות יותר או שעדיין לא בשלים בזיהוי רמזים חברתיים לחתור למעמד חברתי או להשיג משאבים בכיתה. המשאבים המועטים יחסית ואיכות האינטראקציה הירודה הנגרמים ממעמד חברתי נמוך עלולים בתורם להוביל לתסכול, חרדה ופחות הזדמנויות לפגוש גירויים קוגניטיביים, וכתוצאה מכך להוביל לפיתוח זיכרון לקוי. לכן, הורים ומורים לא צריכים רק להעניש ילדים כשהם משתמשים באסטרטגיות לא מתאימות, אלא גם לקבוע חוקים בכיתה כדי להבטיח שלכל ילד תהיה הזדמנות להקשיב לו ולשחק עם הצעצועים שהם רוצים. עבור ילדים עם יכולות זיכרון ולמידה טובות יותר, עלינו לשים לב למניעים העומדים בבסיס ההתנהגויות הפרו-חברתיות שלהם לכאורה. באמצעות יותר דיון והדרכה ועל ידי הובלתם לדאוג יותר לצרכים של אחרים, הורים ומחנכים יכולים לעזור לילדים לפתח אלטרואיזם אמיתי.

שיטות

עכברים.
עכברים זכרים בוגרים C57BL/6 J בין הגילאים 8 עד 10 שבועות ועכברים נגמלים בין הגילאים 3 עד 4 שבועות נרכשו מהמרכז הלאומי למעבדה לחיות בטייוואן. עכברים שוכנו בכלוב של ארבעה בחדר בעלי חיים מבוקר עם מחזור אור/חושך של 12- שעות (0700-1900 שעות). כל הבדיקות נערכו במהלך תקופת האור, וכל ההליכים בבעלי חיים עמדו בהנחיות המוסדיות שנקבעו ואושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים של אוניברסיטת טסינג הואה הלאומית ואקדמיה סיניקה.

בדיקת התנהגות לעכברים

בדיקת שפופרת. בדיקת הצינור התבססה על מחקר קודם 32. המבחן שונה מבדיקת הצינור הרגילה82, אך העכברים לא אומנו תחילה. צינור פרספקס שקוף (קוטר 3.75 ס"מ, אורך 60 ס"מ) שימש עבור עכברים בוגרים, וצינור צר יותר (קוטר 2.5 ס"מ, אורך 60 ס"מ) שימש לגמילה עכברים. עכברים הורגלו לחדר ההליך למשך שעה ביומיים רצופים. ביום השלישי, בוצע ניסוי בדיקה בצינורות שכללו שני עכברים ששוחררו בו זמנית בקצוות מנוגדים של הצינור ולאחר מכן רצו לכיוון האמצע. כאשר עכבר נסוג והניח את כל ארבע הכפות מחוץ לצינור, ניסוי הבדיקה הסתיים והעכבר הזה נחשב למפסיד.

כדי לבסס דרגות חברתיות בין ארבעה עכברים בכלוב, הוחל עיצוב עגול על ארבעת העכברים השוכנים בכל כלוב כדי לאפשר לששת הזוגות האפשריים להתחרות. עבור כל זוג, עכברים נבדקו זה מול זה באופן זה בארבעה ניסויים רצופים, כאשר כל עכבר מתחיל בקצה חלופי של הצינור עבור כל ניסוי. פנים הצינור נוקה לאחר כל זוג עם 70% אתנול. הדרגות החברתיות הסופיות התבססו על ארבעה ניסויים בין שני אנשים. אם המספרים הזוכים בין שני פרטים היו שווים, כלומר 2 ו-2, הדירוג נקבע לפי המספר הכולל של הזכיות עבור כל חיה בכל ההשוואות. לצורך ההשוואה בין עכברים שטופלו בתרופה לבין עכברי ביקורת, שיעור הזכייה בין שני עכברים חושב כאחוז ממספר הזכיות בארבעה ניסויים.

זיהוי אובייקטים חדש. מבחן זיהוי האובייקטים החדש בוצע כמתואר קודם45. הניסוי חולק לשלבים מוכרים ובדיקות. בשלב המוכר, כל עכבר הונח בקצה של כלוב פתוח ריק [28 ס"מ (L) × 16.5 ס"מ (W) × 13 ס"מ (H)] המכיל שני חוסמי פלסטיק זהים בתחתית הכלוב. עכברים הוכנסו לכלוב כדי לחקור בחופשיות את הכלוב במשך 10 דקות כדי להכיר את החוסמים, ואז חזרו לדף הבית למשך שעה אחת (זיכרון לטווח קצר) או 24 שעות (זיכרון לטווח ארוך). בשלב הבדיקה, כל עכבר הועבר בחזרה לאותו כלוב פתוח למשך 5 דקות עם חוסם מוכר אחד בשימוש בשלב המוכר וחוסם אחד שונה עם צבע וצורה מנוגדים. הזמן הכולל שבו בילו העכברים בחקירת החוסמים (נגיעה באף) נרשם. המכשיר נוקה עם 70% אתנול בין כל ניסוי. הפרש זמן החקירה בין האובייקט המוכר לאובייקט החדש חלקי זמן החקירה הכולל חושב כמדד האפליה על ידי יחידים.

מבחן חקירת חידושים. מבחן חקירת החידוש שונה ממבחן זיהוי האובייקט החדש45. עכבר הוכנס לקופסה עם חפץ אחד לא מוכר במרכזו של כלוב פתוח ריק [28 ס"מ × 16.5 ס"מ × 13 ס"מ] לחקירה חופשית למשך 10 דקות. זמן חקירת האובייקטים נרשם כדי לייצג פעילות חקר. המכשיר נוקה עם 70% אתנול בין כל ניסוי.

מבוך Y אלטרנטיבי ספונטני. התכנון הניסוי התבסס על מחקר קודם46. מבוך Y מורכב משלוש זרועות לבנות ואטומות [30 ס"מ (L) × 7 ס"מ (W) × 16 ס"מ (H)] בזווית של 120 מעלות זו מזו. כל עכבר הונח במרכז המבוך ואפשר לחקור את המבוך בחופשיות במשך 5 דקות. ההתנהגות של עכברים במבוך Y תועדה על ידי מצלמה והוערכה על ידי תוכנת SMART VIDEO TRACKING (Panlab) כדי לקבל את מספר הכניסות לכל זרוע. מספר כניסות הזרוע שימש לחישוב התעריף החלופי. המכשיר נוקה עם 70% אלכוהול וייבש באוויר בין כל עכבר.

אלקטרופיזיולוגיה של פרוסות ההיפוקמפוס של עכבר.

עכברים בגיל 4 או 8 שבועות הורדמו תחילה על ידי איזופלורן (Panions & BF Biotech Inc.) ולאחר מכן הוקרבו על ידי עריפת ראשים. המוח הוסר במהירות, וההיפוקמפי נותחו החוצה בנוזל מוחי-שדרתי מלאכותי קר כקרח (aCSF) המכיל (ב-mM) 119 NaCl, 2.5 KCl, 1 NaH2PO4, 1.3 MgSO4, 26.2 NaHCO3, 2.5 CaCl2 ו-, 111-Dg. מחומצן עם 95% O2/5% CO2. פרוסות ההיפוקמפוס (300 מיקרומטר בעובי) נחתכו לאורך הציר הארוך באמצעות ויברטום 5100-MHz (Campden Instruments Ltd.) ב-aCSF הקר כקרח. לאחר מכן, הפרוסות שוחזרו לראשונה ב-aCSF ב-34 מעלות למשך 30 דקות והועברו לטמפרטורת החדר למשך שעתיים לפחות. עבור הקלטת שדה, פרוסה הועברה לתא ההקלטה וזרפה ברציפות עם CSF (1 מ"ל/דקה) בטמפרטורת החדר. הקלט האפרנטי מ-CA3 נותק על ידי חיתוך CA1 ו-CA3. אלקטרודות ההקלטה נשלפו מצינורות נימי זכוכית בורוסיליקט (1.5-מ"מ קוטר חיצוני, 0.86-}מ"מ קוטר פנימי, World Precision Instruments) באמצעות מושך מיקרו-אלקטרודות זכוכית חד-שלבי (PP{{ 39}}, Narishige) ומלא ב-3 M NaCl. הפוטנציאלים הפוסט-סינפטיים המעוררים בשדה (fEPSPs) נוצרו על ידי הצבת אלקטרודת טונגסטן דו-קוטבית (AM SYSTEMS) על המסלול של Schaffer collateral/commissural. מגבר Axon200B (Molecular Devices Corp.) יחד עם Digidata 1440 שימש לרכישת נתונים. הנתונים סוננו ב-1 kHz ונדגמו ב-25 kHz עם תוכנת Clampex 10.7 (Molecular Devices Corp.). עוצמת הגירוי השתנתה בין 10 ל-100 μA, והעוצמה שגררה 50% מהתגובה המקסימלית נבחרה עבור ניסויי ה-LTP. דופק הגירוי נמסר כל 15 שניות. לאחר שהושג קו בסיס יציב של 20-דקה, נמסרה רכבת של גירוי 100-Hz למשך 1 שניה כדי לגרום ל-LTP, ולאחר מכן רישום fEPSP כל 15 שניות למשך 2 שעות.

מיצוי RNA, סינתזת cDNA ו-PCR כמותי בזמן אמת

לאחר זיהוי דרגות חברתיות, עכברים הוקרבו למען בידוד ההיפוקמפוס. סך RNA הופק באמצעות RNeasy Mini Kit (Qiagen), כולל טיפול ב-DNase (Qiagen). cDNA של mRNA נוצר על ידי FIREScript® RT cDNA Synthesis Mix (Solis Biodyne) תוך שימוש ב-oligo dT בתור הפריימר. תגובות ה-qPCR בוצעו תחת מערכת qTOWER³ בזמן אמת PCR (Analytik Jena) באמצעות 5x HOT FIREPol® EvaGreen® qPCR Mix Plus (Solis Biodyne) לפי פרוטוקול היצרן. הביטוי היחסי חושב בשיטת ΔCT, ו-GAPDH שימש כבקרת נורמליזציה. רצפי הפריימר המשמשים ל-qPCR מוצגים בטבלה S5.

מתן תרופות

נתרן בוטיראט. נתרן בוטיראט (Sigma, {{0}}) הומס ב-0.01 M PBS וניתן תוך-פריטונאלי (ip) מדי יום במשך שבועיים במינון של 1.2 גרם/ק"ג. חיות בקרה קיבלו זריקה של אותו נפח של כלי רכב (PBS).

רוליפרם. Rolipram (HelloBio, {{0}}) הומס תחילה ב-2% DMSO ולאחר מכן בתמיסת מלח סטרילית של 0.9% וניתן תוך-צפקי (ip) מדי יום במשך שבועיים במינון של 1 מ"ג/ק"ג. חיות בקרה קיבלו זריקה באותו נפח של כלי רכב (מלח סטרילי).

ילדים משתתפים.

משתתפי המחקר גויסו מחמישה גני ילדים בעיר Hsinchu, טייוואן. למחקרי ההתנהגות, 164 ילדים משני גני ילדים (88 בנים ו-76 בנות, גיל ממוצע, 67.18 ± 9.09 חודשים) השתתפו במשחק ארנב תחרותי לביסוס דרגות חברתיות. יכולות הזיכרון של הילדים בדרגה 1 בדרגה 4 מבין 164 המשתתפים נבדקו עוד יותר בנפרד על ידי ה-Wechsler Preschool and Primary Scale of Intelligence. יכולות רמת הדומיננטיות ושליטה במשאבים בילדים בדרגה 1 ו-4 הוערכו גם על ידי סולם דירוג דומיננטיות חברתית וסולם אסטרטגיית בקרת משאבים. עבור מחקרי המלאי, עוד 175 ילדים משלושה מהגנים האחרים (102 בנים ו-73 בנות, גיל ממוצע, 66.52 ± 8.33 חודשים) הוערכו על ידי סולם דירוג דומיננטיות חברתית, מלאי תפקוד מנהלים בילדות וסולם אסטרטגיית בקרת משאבים. עבור מחקר ה-ERP, 12 ילדים כל אחד בדרגה 1 ו-4 השתתפו באיסוף נתוני האלקטרואנצפלוגרמה (EEG). טופסי הסכמה סופקו על ידי ההורים לכל הילדים במחקר זה (אושרו על ידי הוועדה הלאומית לאתיקה של אוניברסיטת Tsing Hua 10804HT020).

לימודי התנהגות בילדים

משחק ארנב. הדרגות החברתיות של 164 ילדים הוערכו על ידי משחק הארנבון התחרותי בהתבסס על מחקר קודם 32. בקצרה, הילדים חולקו אקראית לקבוצות של ארבעה. מפגשים זוגיים בוצעו בעיצוב עגול (בדומה לעיצוב במחקר העכברים), כך שכל ילד יפגוש כל ילד אחר באותה קבוצה, מה שהוביל לסך של שישה שילובים של זוגות. עבור כל סיבוב של משחק הארנבון, בודק הציג כרטיס תמונה המציג את המיקום הנדרש של שלוש קוביות עץ, בצבע אדום, כחול וצהוב. נאמר לילדים להניח את הבלוקים במיקומים הנכונים לפני הכנסת הארנב לחור המייצג את ביתו. הילד הראשון שהניח את בובת הארנב שלו לתוך החור שלה הוכרז כמנצח. כל המשחקים נערכו בגן הילדים לפני שעת הצהריים (9 בבוקר עד 11 בבוקר).

בדיקות זיכרון. לאחר חודש אחד של משחק השפנפנים, שני סולמות המשנה של הגרסה הסינית של Wechsler Preschool and Primary Scale of Intelligence (WPPIS-IV)53,83, "תת-המבחן של זיכרון תמונה" ו"תת-המבחן של גן החיות", שימשו למדידת זיכרונות עבודה של ילדים בילדים בדרגה 1 ו-4 (n=82). מבחן זיכרון התמונה חייב את הילד לשנן חפצים בתמונה במהלך תקופה מוגדרת ולאחר מכן לזהות את הפריטים שנצפו בתוך מספר חפצים לאחר הפיכת הדף. במבחן גן החיות, הבוחן הציב לראשונה כרטיסי חיות במקומות ספציפיים על מפת גן החיות. לאחר משיכת המפה, הילד התבקש להחזיר את כרטיסי החיות למקומם הנכון, תוך שימוש בזיכרון שלהם בלבד. סכום שני הציונים הומר לאחר מכן למדד זיכרון העבודה (WMI), שהוא המדד ליכולות זיכרון העבודה של כל ילד.

איסוף נתוני מלאי

המורים שעבדו עם הילדים מדי יום ערכו הערכות בנוגע להתנהגויות היומיומיות של הילדים בכיתה. בסך הכל 15 מורים ביצעו את ההערכות (6 עבור 82 הילדים במחקרי התנהגות ו-9 עבור 175 הילדים במחקרי המלאי), והמורה הראשית של כל גן סייעה לבדוק הבדלים בדירוגים בין המורים ועשתה את החלטה סופית.

סולם דירוג של דומיננטיות חברתית. סולם דירוג המורים של דודג' אומץ להערכת רמות הדומיננטיות החברתית של הילדים הצעירים54, שהתבסס על רשימת המורים של דודג' וקואי84. היו חמישה פריטים הקשורים לדומיננטיות חברתית (Cronbach אלפא=0.89): "הילד הזה הוא מנהיג", "הילד הזה מקבל מה שהוא או היא רוצה", "הילד הזה תחרותי", "הילד הזה מציע לילדים אחרים איך דברים צריכים להיעשות", ו"ילד זה הוא לעתים קרובות מרכז הקבוצה". המורים הגיבו לכל הצהרה בסולם ליקרט בן שבע נקודות, כאשר "1" מציין "אף פעם" ו-"7" מציין "תמיד". חמשת הציונים היו ממוצעים וייצגו את ציון הדומיננטיות החברתית של הילד.

סולם אסטרטגיית בקרת משאבים. נעשה שימוש בסולם אסטרטגיית בקרת משאבים 56 שדורג המורה כדי להעריך את אסטרטגיות השליטה הפרו-חברתיות של הילדים (למשל, "הילד הזה מבטיח חברות כדי להשיג את מה שהוא/הוא רוצה", "הילד הזה מבטיח לעשות משהו בתמורה כדי להשיג את מה שהוא/הוא רוצה";=0.74) ואסטרטגיות כפייה של שליטה (למשל, "הילד הזה מקבל את מה שהוא/הוא רוצה על ידי הצקה של אחרים", "הילד הזה מקבל את מה שהוא/הוא רוצה על ידי איומים מילוליים או איומים בתוקפנות ";=0.87). באמצעות סולם Likert של 7-נקודות, ציונים גבוהים יותר מצביעים על תמיכה גבוהה יותר בהעסקת אסטרטגיה. המורים גם דירגו את יעילות בקרת המשאבים של הילדים (למשל, "ילד זה מקבל בדרך כלל גישה ראשונה לצעצועים מועדפים כשהוא עם בני גילו", "ילד זה בדרך כלל משחק עם הצעצועים המועדפים כשהוא עם עמיתים";=0.85) (מכמעט לא נכון לרוב נכון בסולם הנקודות).
מלאי תפקוד מנהלים בילדות. תת סולם זיכרון העבודה של הגרסה הסינית של Inventory Executive Functioning Childhood אומצה במחקר זה 85. הגרסה המקורית של מלאי זה פותחה על ידי Thorell ו-Nyberg55 ולאחר מכן תורגמה לשפות שונות. המורים התבקשו להעריך את ביצועי זיכרון העבודה של הילדים על סמך ההתנהגות היומיומית של הילדים בכיתה. הדירוגים בוצעו על סולם Likert של 5-נקודות, וציון גבוה יותר הצביע על ביצועים גרועים יותר. לפיכך, הדירוגים קיבלו ציון הפוך עבור הנתונים הסטטיסטיים הבאים.

מחקרים פוטנציאליים הקשורים לאירועים.

מחקר ה-ERP בוצע בחדר שקט בגן. לילדים נאמר שהם נבחרו להשתתף במשחקי מחשב. כשהם לובשים כיפה שהעניקה כוח-על מיוחד (כובע ה-EEG), משימתם הייתה לצפות בצילומים על המסך בקפידה. ילדים שהשלימו את המשימה יכלו להשיג מתנות מסתוריות (ביסקוויטים בצורת חיה). שלוש כיתות של הבעות פנים (דומיננטיות, כפופות ועצביות) נבנו עם בני גילם של ילדים בגיל הרך ועל סמך מחקרים שהדגימו תחושות דומיננטיות וכנועות שעוררו תווי פנים ספציפיים 58-60. בתחילת כל ניסוי הוצג רמז קיבוע למשך 500 אלפיות השנייה כדי להתריע בפני הילדים על הופעת צילום פנים. לפני המבחן האמיתי, 12 תצלומים (שלושה ניסויים לכל סוג) הוצגו באופן אקראי כמפגש התרגול כדי להכיר לילדים את ההליך כולו. לאחר מכן, הצילומים הופיעו ללא הרף במשך 500 אלפיות השנייה עם מסך ריק כמרווח האינטרוול של 800-1100 אלפיות השנייה. כל נבדק היה צריך להשלים 90 ניסויים (30 לכל סוג פנים) בסדר אקראי. במחקר זה, לבסוף נאמר לכל הילדים שהם סיימו את משימת המשימה בהצלחה וקיבלו מתנות.

רישום ועיבוד אלקטרופיזיולוגי.

אותות אלקטרואנצפלוגרמה (EEG) נרשמו מ-32 אלקטרודות Ag-/AgCl-מולבשות עם מערכת SynAmp2 (Quik-Cap Neo Net, Compumedics Ltd., VIC, אוסטרליה). ההקלטה הופנתה למסטואידים הדו-צדדיים. אלקטרוקולוגרמה אנכית (EOG) נרשמה מעל העין השמאלית, ו-EOG אופקי נרשם על פני המסלול השמאלי והימני. כל העכבה של האלקטרודה נשמרה מתחת ל-5 kΩ לאורך כל ההקלטה. קצב הדגימה של הרכישה היה 1000 הרץ עם מסנן פס-פס DC-100-Hz. ה-ERPs נותחו באמצעות תוכנת Curry 8 (Compumedics Ltd., VIC, אוסטרליה). אותות המוח סוננו תחילה עם מסנן מעבר נמוך ב-12 dB ב-50 הרץ ומסנן גבוה ב-12 dB ב-1 הרץ. חפצים של אותות EEG תוקנו באמצעות ניתוח רכיבים עצמאיים (ICA)86. לאחר מכן, כל אותות ה-EEG הרציפים הועברו מ-100 אלפיות השנייה פרסטימולוס (-100–0 כתיקון הבסיס) ל-900 אלפיות השנייה לאחר גירוי. בדיקה חזותית בוצעה לראשונה כדי לאשר את טווח החלונות של FN400 (300-450 אלפיות השנייה). ערך FN400 היה ממוצע בתוך חלון הזמן לכל נושא ולכל מצב. אמפליטודות FN400 של כל הבעת פנים תוקנו עוד יותר על ידי הפחתת המשרעת הממוצעת של מצב הפנים הנייטרלי.

סטטיסטיקה ושחזור.

כל הניתוחים הסטטיסטיים הושלמו באמצעות תוכנת SPSS 22.0 או GraphPad Prism 8.0. נתונים בודדים מיוצגים כממוצע ± שגיאת תקן של הממוצע (SEM). עלילות הקופסאות מציגות את הערכים החציוניים, כאשר התיבה עוברת באחוזון 25-75. השורות העליונות והתחתונות מציגות את ערכי תוחלת החיים המקסימלית והמינימלית. עבור עכברים, זמן החקירה, מדד ההבחנה בתוך הכלובים ושיעור הזכייה בטיפול תרופתי נבדקו על ידי בדיקות דרגה חתומה של Wilcoxon. בדיקת t דו-צדדית לא מזווגת הוחלה על מדרונות fEPSP ועל מדד ההבחנה לטיפול תרופתי. ניתוחי המתאם נבדקו על ידי ניתוח המתאם של Spearman. הקשרים בין דרגה חברתית לטיפול תרופתי נבדקו במבחן המדויק של פישר. העקביות בין דרגה חברתית וביטוי גנים הוערכה על ידי מבחן מתאם דירוג בינארי בהתבסס על המדד p:

הפניות

Huntingford, F. & Turner, AK קונפליקט בעלי חיים (Springer, 1987).

2. Wang, F., Kessels, HW & Hu, H. העכבר ששאג: מנגנונים עצביים של היררכיה חברתית. מגמות Neurosci. 37, 674–682 (2014).

3. Sapolsky, RM מצב חברתי ובריאות בבני אדם ובבעלי חיים אחרים. עננו כומר אנתרופול. 33, 393–418 (2004).

4. Pellegrini, AD et al. דומיננטיות חברתית בכיתות הגן. J. Comp. פסיכול. 121, 54–64 (2007).

5. Roseth, CJ, Pellegrini, AD, Bohn, CM, Van Ryzin, M. & Vance, N. מחקר תצפיתי, אורך של דומיננטיות בגיל הרך ושיעורי התנהגות חברתית. J. Sch. פסיכול. 45, 479–497 (2007).

6. Strayer, FF & Trudel, M. שינויים התפתחותיים באופי ובתפקוד של דומיננטיות חברתית בקרב ילדים צעירים. אתול. סוציוביול. 5, 279–295 (1984). 7. La Freniere, P. & Charlesworth, WR דומיננטיות, תשומת לב והשתייכות בקבוצה לגיל הרך: מחקר אורך של תשעה חודשים. אתול. סוציוביול. 4, 55–67 (1983).

8. Sluckin, AMS & Peter, K. שתי גישות למושג הדומיננטיות בילדים בגיל הרך. Child Dev. 48, 917–923 (1977).

9. Roseth, CJ et al. בקרת משאבים אסטרטגית, פיוס והתייחסות לעמיתים של ילדים בגיל הגן. Soc. Dev. 20, 185–211 (2011).

10. Hawley, PH בהסתגלות לתוקפנות: הצד החיובי להתנהגות רעה (עורכים Hawley, PH, Little, TD & Rodkin, PC) 1-29 (Routledge, 2007).

11. Strayer, FF & Strayer, J. ניתוח אתולוגי של אגוניזם חברתי ויחסי דומיננטיות בקרב ילדים בגיל הרך. Child Dev. 47, 980–989 (1976).

12. Hawley, PH דומיננטיות חברתית ואסטרטגיות פרו-חברתיות וכפייה של בקרת משאבים בגילאי הגן. Int. J. Behav. Dev. 26, 167–176 (2002).

13. Hawley, PH האונטוגנזה של דומיננטיות חברתית: פרספקטיבה אבולוציונית מבוססת אסטרטגיה. Dev. Rev. 19, 97–132 (1999).

14. Pun, A., Birch, SAJ & Baron, AS תינוקות משתמשים בגודל קבוצה מספרי יחסי כדי להסיק דומיננטיות חברתית. פרוק. Natl Acad. Sci. ארה"ב 113, 2376–2381 (2016).

15. Brey, E. & Shutts, K. ילדים משתמשים ברמזים לא מילוליים כדי להסיק מסקנות לגבי כוח חברתי. Child Dev. 86, 276–286 (2015).

For more information:1950477648nn@gmail.com