撰文 | 格格

早期產后時期是嬰兒與撫養(yǎng)者之間關鍵社交互動的時期，這一時期的破壞可能導致發(fā)育障礙。催產素是一種腦激素，在調節(jié)社會行為中起著至關重要的作用【1-3】。值得注意的是，在人類和小鼠中，催產素受體的表達在嬰兒期達到峰值，這表明這個時期是催產素信號高度敏感的關鍵窗口。然而，技術挑戰(zhàn)限制了在腦發(fā)育的這個敏感時期研究催產素系統(tǒng)。因此，催產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研究所腦科學系的Ofer Yizhar研究團隊在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聚階段的行為。他們使用了一個改良的母親分離模式，對15天大的小鼠在3小時母親分離后進行團聚相關的超聲波（USV）和親社會行為的研究。結果發(fā)現(xiàn)，與未分離的幼崽相比，分離的幼崽在團聚階段與母親的互動時間更長，且在團聚過程中更頻繁地發(fā)出超聲波，尤其是在靠近母親時。他們使用k-means聚類分析將USV的聲音特征分為三個不同的集群，其中分離的幼崽發(fā)出頻率更高、帶寬更窄的超聲波。

其次，研究人員評估了下丘腦催產素神經元在分離期間的神經元活動。他們使用c-Fos標記P15幼崽分離2小時后下丘腦PVN和SON區(qū)域的切片，并分析OT和c-Fos免疫反應共定位來選擇性地激活OT神經元。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神經元中c-Fos表達增加，但這些變化與大腦其他與壓力相關的區(qū)域無關。他們使用光纖光度計測量PVN-OT神經元中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神經元在分離期間被招募，并在USV發(fā)射時短暫增加其活動，隨著時間的推移逐漸增加。

接著，研究人員研究了在母親分離期間阻斷催產素受體的影響。他們使用OT受體拮抗劑（OTRA）對分離前30分鐘進行全身注射，發(fā)現(xiàn)這導致團聚期間乳頭附著時間減少。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)時間或帶寬。他們分析了USV發(fā)射與乳頭附著之間的關系，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)了一種光遺傳學沉默方法，允許他們無線沉默自由行為幼崽中的OT神經元。他們發(fā)現(xiàn)，在分離期間沉默OT神經元會破壞分離和團聚期間的發(fā)聲行為，但不會影響非發(fā)聲行為。他們還發(fā)現(xiàn)，沉默OT神經元對團聚期間的非發(fā)聲行為沒有影響，但對發(fā)聲行為有影響，尤其是在性別方面存在差異，雌性OT-eOPN3幼崽與雌性OT-EGFP幼崽相比，團聚期間的USV數(shù)量減少，而雄性OT-eOPN3幼崽則與雄性OT-EGFP幼崽的USV數(shù)量相似。

圖一 催產素塑造了嬰兒對母親的親社會行為

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

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

制版人： 十一

參考文獻

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).

學術合作組織

（*排名不分先后）

戰(zhàn)略合作伙伴

（*排名不分先后）

轉載須知

【原創(chuàng)文章】BioArt原創(chuàng)文章，歡迎個人轉發(fā)分享，未經允許禁止轉載，所刊登的所有作品的著作權均為BioArt所擁有。BioArt保留所有法定權利，違者必究。

BioArt

Med

Plants

人才招聘

近期直播推薦

點擊主頁推薦活動

關注更多最新活動！