Добавить новость
smi24.net
News in English
Январь
2023

Brain can ramp up rage like a volume dial

0

Have you ever been cut off while driving and found yourself swearing and laying on the horn? Or come home from a long day at work and lashed out at whoever left the dishes unwashed?

From petty anger to the devastating violence we see in the news, acts of aggression can be difficult to comprehend. Research has yielded puzzling paradoxes about how rage works in the brain. But a new study from Caltech, pioneering a machine-learning research technique in the hypothalamus, reveals unexpected answers on the nature of aggression.

The hypothalamus is a brain region linked to many innate survival behaviors like mating, hunting, and the fight-or-flight response. Scientists have long believed that neurons in the hypothalamus are functionally specific—that is, certain groups of neurons correlate to certain specific behaviors. This seems to be the case in mating behavior, where neuron groups in the medial preoptic area (MPOA) of the hypothalamus, when stimulated, cause a male mouse to mount a female mouse. These same neurons are active when mounting behavior occurs naturally. The logical conclusion is that these neurons control mounting in mice.

But when looking at the analogous neurons that control aggression in another part of the hypothalamus, the VMHvl, researchers found a different story. These neurons could be stimulated to cause a male mouse to attack another male mouse, yet they did not show specific activity when the same neurons were observed in naturally fighting mice. This paradox indicated that something distinct was happening when it came to aggression.

Now, a new Caltech study provides insight into the unique neural mechanisms of anger and shows that more aggressive dispositions are codified in the mouse brain’s circuit dynamics. The research appears in the journal Cell on January 5 and was conducted in the laboratory of David Anderson, the Seymour Benzer Professor of Biology, Tianqiao and Chrissy Chen Institute for Neuroscience Leadership Chair, a Howard Hughes Medical Institute Investigator, and director of the Tianqiao and Chrissy Chen Institute for Neuroscience. The study is part of a continuing collaboration with Ann Kennedy, a theoretical neuroscientist and former postdoctoral fellow in the Anderson lab, now an assistant professor of neuroscience at Northwestern University.

The study’s lead author, Caltech graduate student Aditya Nair, applied a machine-learning model to analyze experimental data and uncover hidden patterns in brain activity.

“We used machine learning to fit a dynamical system model to recorded neural data from mice,” Nair says. “Essentially, the dynamical system acts like an artificial mouse brain in a computer which reflects our experimental observations. We then studied this model in depth to learn how these hundreds of neurons talk to one another. By applying dimensional reduction and other analysis techniques from physics, we were able to finally see the neural signals and computations causing aggression.”

The analysis revealed a “line attractor” in the brain—a mathematical representation of a pattern that emerges from complex neural systems. When graphed in an energy landscape, the line attractor forms the shape of a trough. Though the trough is not a physical structure in the brain, it indicates the flow of energy happening in the dynamical system.

“Discovering the line attractor was exciting because it showed for the first time a neural correlate to aggressive escalation, a key finding with important societal implications,” Nair explains.

Mice typically show aggressive behavior when another male mouse is introduced to their cage during experiments. Their behavior escalates from threatening displays to full-blown attack, a sliding-scale trajectory that can now be explained by line-attractor dynamics. As neural activity progresses along the line-attractor trough, the mouse’s aggression ramps up. The shape of the trough makes it simple for the brain to modulate aggression—like a volume dial that can be turned up or down. If the “volume” gets too high, animals attack. This modulation may serve as an evolutionary adaptation, compelling animals to measure out displays of aggression and test the waters before going into a potentially deadly fight.

The discovery of a line attractor was also, unexpectedly, correlated with individual differences in aggression. The study’s dynamical system model showed that mice that became angry and attacked more quickly had deeper line-attractor troughs, indicating that aggressive temperaments are reflected in the brain’s structure. Because these lab mice are genetically identical, these individual differences must be due to epigenetic factors, the nature of which remain to be discovered.

Though attractor dynamics have been discovered in “higher” brain regions such as the cortex or hippocampus, often linked to motor control and memory, this study is one of the first to use a dynamical systems approach to understand social behaviors in the deep brain.

Could attractor dynamics be the driving force behind other internal emotional states? Do we control our emotions, or do they control us? The findings in this study evoke questions and future directions for research, open the door to therapeutic drug development for emotional disorders, and elevate our understanding of how the hypothalamus encodes aggression.

The paper is titled “An approximate line attractor in the hypothalamus encodes an aggressive state.” In addition to Anderson and Nair, co-authors include former Caltech postdoctoral scholar Tomomi Karigo; postdoctoral scholar Bin Yang (PhD ’22); Surya Ganguli, Mark J. Schnitzer, and Scott Linderman of Stanford University; and Ann Kennedy of Northwestern University. Funding was provided by the Howard Hughes Medical Institute, the National Institutes of Health, and the Agency for Science, Technology and Research of Singapore.








«Аланчик, это тебе на день рождения!» Ида Галич сделала брату необычный подарок. Что омрачило радость блогера?

Алгоритмы Яндекс Музыки. Алгоритмы продвижения в Яндекс Музыка.

Неочевидные услуги в поезде

Что важно знать о поступлении в садик на Пресне: советы родителям


The surprising reason fewer people are dying from extreme weather

Figma IPO’s surprise winner is a charity with 13 million shares—and a famous backstory that sparked a bitter feud over an oil fortune decades ago

All the news from Nintendo’s July 2025 Direct showcase

Is eBay actually sexy again as the ecommerce old-timer’s stock surges to an all-time high?


Пасмурный октябрь

Башня Врангеля. Калининград

Забайкальский филиал "ЛокоТех-Сервис" показал уверенный рост в первом полугодии

Вывод песни для продвижение в Импульсе Яндекс музыки.


Разработчики The Seven Deadly Sins: Origin ответили на частые вопросы игроков

If you'd like to see Meta's AI gunk purged from WhatsApp, a new antitrust investigation in Italy might just do the trick

Color Maze Adventure 2.0.0

«Деньги не пахнут»: Как Blox World наживается на доверии игроков Roblox



Карпин о «Динамо»: «У нас нехватка кадров, так скажем. Говорить про “довольны”, “недовольны” — мне надо командой заниматься. А трансферная кампания — прерогатива клуба. Кто&nbs

Сахар на вес золота: как изобретение инсулина изменило медицину

Алгоритмы Яндекс Музыки. Алгоритмы продвижения в Яндекс Музыка.

Кабинет Артиста.


Норвегия перед выборами: Коллективная вонь русофобии и региональный упадок

Тульский "Арсенал" одержал первую победу в новом сезоне Первой лиги

В Корпоративном университете «ЛокоТех» за первое полугодие 2025 года обучено более 2500 человек и создано 8 новых программ

Москва превратится в Таиланд. Климатолог Клименко сделал прогноз на 10 лет


В России любят Volkswagen Passat, Toyota Corolla и Toyota Carina: это самые популярные автомобили старше 30 лет у россиян

Экстремальная погода в Центральной России: +40°C в Москве через 40 лет?

Приговор вычислили по радиоприборам // Назначены сроки за аферу с оборудованием для береговой охраны погранслужбы

Тульский "Арсенал" одержал первую победу в новом сезоне Первой лиги


Александрова уступила и не прошла в третий круг турнира в Монреале.

Результата по-прежнему нет: Медведев оступился в Торонто и рискует в ближайшее время покинуть топ-20 рейтинга ATP

Хачанов обыграл Рууда и вышел в 1/4 финала турнира в Торонто

Вероника Кудерметова проиграла второй ракетке мира Гаффу


Тульский "Арсенал" одержал первую победу в новом сезоне Первой лиги

Киберразведка по-русски: как развивается отечественный Threat Intelligence

В России любят Volkswagen Passat, Toyota Corolla и Toyota Carina: это самые популярные автомобили старше 30 лет у россиян

Футболисты «Машука-КМВ» в Пятигорске сыграли вничью с гостями из Москвы


Музыкальные новости

Шоу-бизнес: Джигурда был с ней 11 лет, Митяев ушел к ней из семьи: Как живет Марина Есипенко в свои 60

Игорь Бутман готов создать джазовый мюзикл: новые творческие горизонты

Цискаридзе показал редкое фото Алины Кабаевой

Игорь Бутман отменил концерты в США и Европе, поддержав российскую политику


Карпин о «Динамо»: «У нас нехватка кадров, так скажем. Говорить про “довольны”, “недовольны” — мне надо командой заниматься. А трансферная кампания — прерогатива клуба. Кто&nbs

Алгоритмы Яндекс Музыки. Алгоритмы продвижения в Яндекс Музыка.

Москва превратится в Таиланд. Климатолог Клименко сделал прогноз на 10 лет

Сахар на вес золота: как изобретение инсулина изменило медицину


Покончив с инакомыслием, режим Санду взялся искоренять здравомыслие

BMW: важна каждая деталь

Более 20 рейсов задержали в аэропорту Шереметьево из-за грозы

Рубио: не уверен, что заявления Медведева о Трампе отражают позицию России


Автопробег в Финляндии поддержал инициативу открытия границы с Россией

В результате ДТП на Волгоградском проспекте в Москве пострадали шесть человек

Собянин: Открыт пешеходный переход через МЦД-2 между Щербинкой и Остафьевом

ДТП на юго-востоке Москвы: пострадали четыре человека, включая пешеходов


Путин обсудил перспективы развития железнодорожной сети в России

Путин отметил, что железнодорожники успешно обеспечивают снабжение вооруженных сил

Путин анонсировал скоростную трассу Москва-Петербург к 2028 году

Путин рассказал о развитии железнодорожной отрасли России


Руководитель РФПИ охарактеризовал переписку фон дер Ляйен с Pfizer как позорный инцидент

Исследование показывает зависимость между темпами развития COVID-19 и уровнем смертности



Ученые выяснили, какие болезни погубили войска Наполеона в 1812 году

Букин поделился причинами, почему он не придерживается диеты

Напавший с ножом на людей в Москве был на учёте в психоневрологическом диспансере

«Такие жирные». У мужчины обнаружили страшное заболевание из-за ресторанов


В Киеве показательно вскрыли «гнездо» коррупции: Зеленский устроил целый политический театр


Карпин о «Динамо»: «У нас нехватка кадров, так скажем. Говорить про “довольны”, “недовольны” — мне надо командой заниматься. А трансферная кампания — прерогатива клуба. Кто&nbs

Спелеолог Алексей Акимов: По годовым кольцам сталактитов можно узнать прошлое Земли

Галактионов подвел итог игры с "Нижним Новгородом"

Теннисистка Ярослава Барташевич: Спорт полностью меняет характер



Собянин: 9 и 10 августа Москва отметит День физкультурника

Сергей Собянин открыл просторный переход между станциями Щербинка и Остафьево

Сергей Собянин. Главное за день

Собянин: Количество цветников в Москве с 2010 года увеличено почти в 2,5 раза


Ликсутов сообщил об открытии велопроката на территории ОЭЗ «Технополис Москва»

"Роскосмос" продемонстрировал изображение циклон, спровоцировавшего грозу в Москве

В Грозном планируют возвести предприятие по переработке отходов

Московский зоопарк ищет неродственную "невесту" для манула Тимоши


Экстремальные погодные явления в Центральной России участились на 18%

Туристка из Йошкар-Олы погибла в Дербенте от ветки старого платана у Джума-мечети

Приговор вычислили по радиоприборам // Назначены сроки за аферу с оборудованием для береговой охраны погранслужбы

Норвегия перед выборами: Коллективная вонь русофобии и региональный упадок


Бизнесмен из Подмосковья пытался испортить деньгами честного нарьянмарца

Аномальная жара: До +41 °С в Чечне и Ингушетии, +30 °С в Карелии и Архангельске

Архангельская область. СМИ зовут прокуроров в дорогу

Институт развития Интернета поддержал мультимедийный просветительский проект холдинга «ЕвроМедиа» о героях и событиях, которые сформировали образ Русского Севера и продолжают вдохновлять поколения


Задержка поездов в Крым и из Крыма – актуальные данные

В пути следования задерживаются поезда «Таврия», сообщили в пресс-службе компании-перевозчика "Гранд Сервис Экспресс"

Крыму и еще 27 регионам списали долги по бюджетным кредитам на 58 млрд

Цены на новостройки в июле 2025 года: Севастополь лидирует, Симферополь чуть отстаёт


Туристка из Йошкар-Олы погибла в Дербенте от ветки старого платана у Джума-мечети

Норвегия перед выборами: Коллективная вонь русофобии и региональный упадок

Приговор вычислили по радиоприборам // Назначены сроки за аферу с оборудованием для береговой охраны погранслужбы

Экстремальные погодные явления в Центральной России участились на 18%














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *