撰文 | 格格

早期產(chǎn)后時(shí)期是嬰兒與撫養(yǎng)者之間關(guān)鍵社交互動(dòng)的時(shí)期，這一時(shí)期的破壞可能導(dǎo)致發(fā)育障礙。催產(chǎn)素是一種腦激素，在調(diào)節(jié)社會(huì)行為中起著至關(guān)重要的作用【1-3】。值得注意的是，在人類和小鼠中，催產(chǎn)素受體的表達(dá)在嬰兒期達(dá)到峰值，這表明這個(gè)時(shí)期是催產(chǎn)素信號(hào)高度敏感的關(guān)鍵窗口。然而，技術(shù)挑戰(zhàn)限制了在腦發(fā)育的這個(gè)敏感時(shí)期研究催產(chǎn)素系統(tǒng)。因此，催產(chǎn)素在塑造嬰兒期社交行為中的作用仍然知之甚少。

近日，來自以色列雷霍沃特魏茨曼科學(xué)研究所腦科學(xué)系的Ofer Yizhar研究團(tuán)隊(duì)在Science雜志發(fā)表題為

Oxytocin signaling regulates maternally directed behavior during early life

首先，研究人員研究了幼崽在團(tuán)聚階段的行為。他們使用了一個(gè)改良的母親分離模式，對(duì)15天大的小鼠在3小時(shí)母親分離后進(jìn)行團(tuán)聚相關(guān)的超聲波（USV）和親社會(huì)行為的研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與未分離的幼崽相比，分離的幼崽在團(tuán)聚階段與母親的互動(dòng)時(shí)間更長，且在團(tuán)聚過程中更頻繁地發(fā)出超聲波，尤其是在靠近母親時(shí)。他們使用k-means聚類分析將USV的聲音特征分為三個(gè)不同的集群，其中分離的幼崽發(fā)出頻率更高、帶寬更窄的超聲波。

其次，研究人員評(píng)估了下丘腦催產(chǎn)素神經(jīng)元在分離期間的神經(jīng)元活動(dòng)。他們使用c-Fos標(biāo)記P15幼崽分離2小時(shí)后下丘腦PVN和SON區(qū)域的切片，并分析OT和c-Fos免疫反應(yīng)共定位來選擇性地激活OT神經(jīng)元。他們發(fā)現(xiàn)，與未分離的幼崽相比，分離的幼崽的PVN和SON區(qū)域的OT神經(jīng)元中c-Fos表達(dá)增加，但這些變化與大腦其他與壓力相關(guān)的區(qū)域無關(guān)。他們使用光纖光度計(jì)測量PVN-OT神經(jīng)元中GCaMP8s熒光，并記錄P15幼崽分離期間的USV發(fā)射。他們發(fā)現(xiàn)，OT神經(jīng)元在分離期間被招募，并在USV發(fā)射時(shí)短暫增加其活動(dòng)，隨著時(shí)間的推移逐漸增加。

接著，研究人員研究了在母親分離期間阻斷催產(chǎn)素受體的影響。他們使用OT受體拮抗劑（OTRA）對(duì)分離前30分鐘進(jìn)行全身注射，發(fā)現(xiàn)這導(dǎo)致團(tuán)聚期間乳頭附著時(shí)間減少。他們還發(fā)現(xiàn)，OTRA處理的小鼠發(fā)出的超聲波頻率更高，幅度更低，但沒有差異的持續(xù)時(shí)間或帶寬。他們分析了USV發(fā)射與乳頭附著之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)OTRA處理的小鼠在附著前后的USV發(fā)射率沒有差異，但與未處理的小鼠相比，OTRA處理的小鼠在附著前的USV發(fā)射率較低，在附著開始時(shí)突然增加，然后下降到附著前的水平。

最后，研究人員使用一種新型的紅色偏移、光敏感的抑制型視蛋白（eOPN3）開發(fā)了一種光遺傳學(xué)沉默方法，允許他們無線沉默自由行為幼崽中的OT神經(jīng)元。他們發(fā)現(xiàn)，在分離期間沉默OT神經(jīng)元會(huì)破壞分離和團(tuán)聚期間的發(fā)聲行為，但不會(huì)影響非發(fā)聲行為。他們還發(fā)現(xiàn)，沉默OT神經(jīng)元對(duì)團(tuán)聚期間的非發(fā)聲行為沒有影響，但對(duì)發(fā)聲行為有影響，尤其是在性別方面存在差異，雌性O(shè)T-eOPN3幼崽與雌性O(shè)T-EGFP幼崽相比，團(tuán)聚期間的USV數(shù)量減少，而雄性O(shè)T-eOPN3幼崽則與雄性O(shè)T-EGFP幼崽的USV數(shù)量相似。

圖一 催產(chǎn)素塑造了嬰兒對(duì)母親的親社會(huì)行為

總之，該研究揭示了催產(chǎn)素在嬰兒早期社會(huì)行為發(fā)展中的關(guān)鍵作用，特別是它在塑造嬰兒對(duì)母親的親社會(huì)行為方面的作用。研究人員開發(fā)了一種新的光遺傳學(xué)方法，可以更精確地研究催產(chǎn)素系統(tǒng)如何影響嬰兒的發(fā)聲行為，這為探索早期社會(huì)行為背后的神經(jīng)機(jī)制提供了新的途徑。

http://doi.org/10.1126/science.ado5609

制版人： 十一

參考文獻(xiàn)

1. R. Menon, I. D. Neumann, Detection, processing and reinforcement of social cues: Regulation by the oxytocin system.Nat. Rev. Neurosci.24, 761-777 (2023).

2. H. K. Choe et al., Oxytocin mediates entrainment of sensory stimuli to social cues of opposing valence.Neuron87, 152-163 (2015).

3. C. Dulac, L. A. O’Connell, Z. Wu, Neural control of maternal and paternal behaviors.Science345, 765-770 (2014).

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