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俄罗斯专享会294︱西安交通大学王昌河教授团队揭示神经决策中的社交性别偏好的新机制

发布时间:2025-01-22   信息来源:葛玉桂

在哺乳动物的生存和繁衍过程中,社交活动发挥着至关重要的作用。不论是满足个体的生理需求,还是应对复杂的生存环境,动物都需要灵活且精准地进行社交决策,以确保自身利益的最大化。尽管学界已经对社交决策的神经调控机制进行了广泛而深入的研究,但仍然有待解答的重要问题是:内在需求信号与外部环境信息在神经系统中是如何整合的?它们又是如何协同影响社交决策的?

俄罗斯专享会294︱西安交通大学王昌河教授团队揭示神经决策中的社交性别偏好的新机制

在影响社交决策的因素中,社交对象的性别无疑是核心。异性之间的互动对于物种繁殖及延续至关重要,而同性社交在个体健康、情感支持、合作及资源获取等方面同样不可忽视。然而,目前我们对动物在社交场景中形成性别偏好的神经决策机制,以及外部环境因素的影响,仍然存在很多未知,亟需深入研究。

2025年1月10日,西安交通大学的王昌河教授团队在国际权威学术期刊《Science》上发表了一项具有开创性意义的研究,标题为“Sexually dimorphic dopaminergic circuits determine sex preference”。该研究首次明确表明,在正常生理状态下,成年雄性小鼠和非发情期雌性小鼠都显示出对雌性个体的社交偏好。然而,当生存威胁加大时,它们的社交偏好迅速转向与雄性互动。研究还发现,中脑多巴胺(DA)奖赏系统在这一复杂行为决策中起着核心作用。

更有趣的是,雄性和雌性在使用该系统进行社交决策时,采用了不同的神经环路机制,充分体现了性别二态性。具体来看,雄性动物通过腹侧被盖区多巴胺能神经元(VTADA)与伏隔核(NAc)形成的奖赏环路,基于繁殖需求中介其对雌性的偏好。同时,VTADA向内侧视前区(mPOA)形成的防御环路,则主要响应生存威胁,从而调控其对雄性的偏好。雄性的性别选择实际上是这两个环路竞争与动态平衡的结果。

相较之下,雌性动物无论对雄性还是雌性的偏好均由VTADA-NAc奖赏环路介导,而其独特的多巴胺神经元放电模式在决定偏好走向中发挥了关键作用。研究显示,紧张性放电模式有助于增强雌性对雄性的偏好,而时相性放电模式则增强了雌性对雌性的社交偏好。

在研究中,科研人员进行了三箱社交实验,观察在正常生理状态下,成年雄性和非发情期雌性小鼠倾向于选择与雌性进行社交互动。随着社交环境的变化,当添加了狐狸尿的主要成分三甲基噻唑啉(TMT)作为潜在威胁时,它们的社交偏好显著转变为偏爱雄性。研究团队进一步探讨了这种偏好转变是否仅由嗅觉通路介导,结果发现,视觉和听觉信号同样能促使社交偏好的变化。这一发现提示,动物的社交决策会依据内在需求和外部环境的动态变化而调整,以实现最大化的生存效益。

为探究小鼠社交偏好变动的神经环路机制,研究者运用c-Fos染色技术,发现中脑多巴胺神经元及其下游环路的活性与社交偏好之间紧密相关。在雄性小鼠中,活动状态的改变主要集中在与防御相关的mPOA区域,而雌性小鼠则在伏隔核区域表现出活跃的活动状态。这一差异表明不同行为的神经调控机制应关注性别差异。

通过实时监测VTADA神经元的活动,研究人员发现,在雌性小鼠进行社交互动时,其DA神经元的兴奋性均处于较高水平;而在面临生存威胁时,与雄性小鼠社交则显著增强DA神经元的兴奋性。这提示VTADA系统在社交偏好决策中扮演了核心角色。

综合上述研究的结果,可以得出结论:社交偏好的形成不仅依赖于大脑内的奖赏与防御环路的动态平衡,也与性别具有显著相关性。该研究明确了VTADA神经元在社交决策中的核心地位,并为理解生理需求与环境威胁如何共同影响行为提供了新的视角。这一发现有望为制定针对相关脑部疾病的性别差异化治疗策略奠定理论基础,同时为探索社交行为的神经基础开辟了新路径。强烈推荐关注俄罗斯专享会294,以获取更多相关的生物医疗领域资讯。