《Nature》大脑 “社交平衡器”：揭秘调控社交行为的神经密码

时间：2025年2月27日

来源：Nature

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为探究社交稳态的神经机制，哈佛大学研究人员对小鼠进行研究，发现了调控社交需求和满足的神经元群体及回路，为理解社交行为提供新视角。

在动物的世界里，社交就像空气一样重要。对人类而言，长期的孤独会引发一系列健康问题，比如焦虑、睡眠紊乱、认知能力下降，还会增加心血管疾病和癌症的患病风险；对于其他动物，社交隔离同样会导致行为异常和疾病易感性增加。然而，我们对于大脑如何调控社交需求和满足的机制却知之甚少。就像在黑暗中摸索，虽然知道社交的重要性，却找不到背后的 “指挥家”。为了揭开这个谜团，哈佛大学的研究人员展开了一项深入的研究，相关成果发表于Nature杂志。

以往的研究虽然发现了多巴胺、催产素和血清素相关脑回路在介导社交动机和奖励方面的作用，但对于隔离引发的社交需求以及团聚后的社交满足的神经机制，仍然是未解之谜。此次哈佛大学的研究人员另辟蹊径，聚焦于下丘脑，试图找到隐藏在其中的 “社交调控密码”。

研究人员采用了多种先进的技术方法来开展这项研究。在实验动物选择上，选用了多种小鼠品系，如 BALB/cJ、DBA/2J、C57BL/6J 等。通过行为学实验，包括社交隔离 / 团聚实验、超声发声检测、非社交物体交互测试等，来观察小鼠的社交行为变化。运用微内窥镜钙成像技术，实时监测神经元活动；利用病毒示踪技术，追踪神经元之间的连接；借助 optogenetics（光遗传学）技术，对特定神经元进行激活或抑制，探究其功能。

研究结果如下：

社交反弹反映社会稳态：研究人员通过将成年雌性小鼠隔离后再团聚，量化社交互动的反弹情况，发现不同小鼠品系对社交隔离的敏感度不同，如 FVB/NJ 小鼠高度敏感，C57BL/6J 小鼠中度敏感。社交反弹的强度随隔离时间延长而增加，且具有独特的行为模块和超声波发声，这种反弹与焦虑、物体探索无关，且不受雌性发情阶段和年龄影响，同时也证明了 FVB/NJ 小鼠的高社交反弹是由基因背景决定，而非视力问题。
候选神经元潜在调控社会稳态：在小鼠下丘脑内侧视前核（MPN）进行微内窥镜钙成像，发现了 MPNIsolation 神经元和 MPNReunion 神经元。MPNIsolation 神经元在隔离时被激活，团聚时被抑制，其数量和活动强度与社交反弹强度相关；MPNReunion 神经元在团聚时被激活，隔离时沉默，且这两种神经元对社交状态的反应具有特异性。
激活神经元群体的分子特征：利用活动依赖和他莫昔芬诱导的 Cre 系 TRAP2 和 Fos 原位杂交技术，确定了 MPNIsolation 神经元是谷氨酸能神经元，富集 Mc4r、Cartpt 等基因；MPNReunion 神经元大多是 GABA 能神经元，富集 Trhr 基因。
MPNIsolation 神经元的功能特性：运用 optogenetics 技术，发现激活 MPNIsolation 神经元可诱导社会互动，增强社交偏好，且其活动传达负性情绪；抑制 MPNIsolation 神经元则会减少社交反弹和社交偏好，表明其对社交需求的表达至关重要。
MPNIsolation 神经元的神经回路：通过病毒示踪确定 MPNIsolation 神经元的下游靶点，发现其投射到多个脑区，包括下丘脑、传递负性情绪的区域和下游运动中继区。其中，激活 PVN 的 Oxt 神经元可增强社交反弹，而刺激 MPNIsolation 到外侧缰核（LHb）的投射会引发实时回避，刺激到弓状核（Arc）的投射则抑制食物摄入，揭示了离散的神经回路介导隔离状态的不同方面。
MPNReunion 神经元调节社交满足：通过单突触逆行狂犬病示踪，发现 MPNReunion 神经元直接与 MPNIsolation 神经元突触连接，激活 MPNReunion 神经元可减少隔离小鼠的社交反弹，表明其在介导社交满足方面的作用。同时，发现社交团聚时伏隔核（NAc）有显著多巴胺释放，多巴胺信号增强可促进社交反弹。
社会稳态的感觉基础：通过一系列实验，排除了视觉、听觉和嗅觉在满足社交需求中的关键作用，发现触觉是小鼠感知社交环境的关键感觉方式。缺乏触觉会导致社交需求出现，而触摸刺激能提供社交满足，如轻柔触摸可抑制 MPNIsolation 神经元，兴奋 MPNReunion 神经元。

研究结论和讨论部分指出，MPNIsolation 神经元和 MPNReunion 神经元是大脑调控社交稳态的关键节点。它们的功能与生理稳态的下丘脑回路相似，反映了一种共同的神经编码策略。触摸在社交动机中起着重要作用，社交隔离和团聚分别激活不同的神经通路，影响情绪和行为。此外，MPNIsolation 神经元在追踪隔离时间和触发社交反弹中可能起关键作用。这项研究揭示了以 MPNIsolation 和 MPNReunion 神经元为中心的全脑回路，为理解社交行为的神经基础提供了新的视角，也为治疗因社交隔离引发或加重的精神和身体疾病开辟了新的途径。