The role of cortico-striatal circuits in social hierarchies

Abstract

Na natureza, animais que vivem em grupo envolvem-se em competições por dominância, levando à formação de uma hierarquia. Esta hierarquia social permite que alguns indivíduos (de maior estatuto) ganhem prioridade de acesso a alimentos, seleção de parceiros e lugares de repouso, levando a uma redução tanto no número como na intensidade de conflitos. Estudos neurológicos recentes, usando técnicas de imagiologia, começaram a elucidar os fundamentos neuronais da formação da hierarquia social, identificando e caracterizando as principais regiões cerebrais envolvidas neste tipo de comportamento. Além disso, as projeções corticais entre o mPFC (PFC medial) e o Nucleus Accumbens (NAc) foram amplamente descritas por orientar murganhos durante comportamento não social e, mais recentemente, durante contextos sociais. No entanto, pouco se sabe sobre o seu papel no comportamento de domínio social. No decorrer desta tese, encontramos evidências que sugerem que estas duas regiões podem codificar o conceito de vitória durante o teste de dominância. Além disso, conseguimos perturbar uma hierarquia social já estabelecida ativando optogeneticamente estas projeções corticostriatais, fazendo com que o subordinado se tornasse dominante. Além disso, também encontramos evidências que sugerem que esta mudança de classificação pode induzir um "efeito vencedor" no murganho estimulado, levando à vitória de testes mesmo quando não estimulados. No entanto, esta mudança não foi duradoura, com o murganho estimulado regressando à sua classificação inicial após apenas alguns dias. Tendo em conta isto, nós aprofundamos o nosso conhecimento sobre o papel destas projeções e seu envolvimento no comportamento de dominância social.

In nature, animals in a group will engage in competition for dominance, leading to the formation of a hierarchy. A social hierarchy allows some individuals (of higher rank) to gain priority in accessing food, mate selection and resting places, reducing both the number and intensity of conflicts. Recent neuroimaging studies have begun to elucidate the neurobiological underpinnings of social hierarchy formation, by identifying and characterizing key brain regions involved in behavior repertoire. Furthermore, cortical projections between the mPFC (medial PFC) and Nucleus Accumbens (NAc) have been widely described to guide mice behaviour during non-social and, more recently, during social contexts. However, little is known about their role in social dominance behaviour.In the course of this work, we found evidence that suggest that these two regions may encode winning information in the tube test setting. Furthermore, we were able to disrupt an already established social hierarchy by optogenetically activating corticostriatal projections, making the subordinate become dominant. Furthermore, we also found evidence that suggest that this change in rank can induce a “winner effect” in the stimulated mouse, winning trials even when not stimulated. However, this change was not long lasting, with the stimulated mouse returning to its initial rank after only a few days. Taken all into account, we provide further insight into the role of these projections and their involvement in social dominance behaviour.