2025年4月26日軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院吳海濤研究員在Molecular Psychiatry雜志發(fā)表綜述系統(tǒng)、全面闡述了調(diào)控社交行為的神經(jīng)環(huán)路機制。
1、調(diào)控社交行為的神經(jīng)環(huán)路
社交探索以靠近社交刺激為典型特征,主要通過對面部和肛門生殖器區(qū)域進行嗅探實現(xiàn)的。在觸鼻過程中外界信息傳入到犁鼻器,隨后整合傳輸?shù)捷o助嗅球(AOB,調(diào)控社交行為)。AOB可投射到內(nèi)側(cè)杏仁核、終紋床核、杏仁核皮層后內(nèi)側(cè)核等腦區(qū)。三箱社交行為學(xué)是評估社交能力和社交新穎性的經(jīng)典行為范式。促進社交能力的神經(jīng)環(huán)路:BF→VTA、PVN→NAc、PVN→VTA、VTA→NAc、IL→BLA、mPFC→PVT、CeA→MiTg、dCA1→RSA等環(huán)路。抑制社交能力的神經(jīng)環(huán)路:PrL→NAc、PrL→BLA、BLA→mPFC、VMT→mPFC、BLA→vCA1等環(huán)路。在這些腦區(qū)中前額葉皮層(mPFC)發(fā)揮關(guān)鍵的作用。
社交新穎性的內(nèi)在驅(qū)動力被認為大腦的獎賞系統(tǒng)。促進社交新穎性的神經(jīng)環(huán)路:IL→NAc、VTA→NAc、vCA1→NAc、IL→LS、mPFC→Re、dCA1→RSA、vCA1→mPFC、PVN→CA2/CA3、LEC→CA2/CA3、SuM→CA2/CA3、MS→CA2/CA3、PVN→SuM、SuM→DG、LDTg→VTA;抑制社交新穎性的神經(jīng)環(huán)路:PrL→CPU、PrL→BLA、VMT→mPFC、CN→ZI等腦區(qū)。(BF為基底前腦,BLA為基底外側(cè)杏仁核,CeA為中央杏仁核,CPu為尾狀核,HPC為海馬,IL為下邊緣皮層,IPN為間腳間核,LDTg為背側(cè)外側(cè)被蓋,LEC為外側(cè)內(nèi)嗅皮層,LS為背側(cè)隔核,mPFC為內(nèi)側(cè)前額葉皮層,MS為內(nèi)側(cè)隔核,NAc為伏隔核,PrL下邊緣皮層,PVN下丘腦室旁核,Re下丘腦聯(lián)合核,RSA為壓后扣帶皮層,SuM為下丘腦乳頭旁核,VMT腹內(nèi)側(cè)丘腦,VTA為腹側(cè)被蓋區(qū))。
圖1、調(diào)控社交行為的神經(jīng)環(huán)路
2、調(diào)控交配行為的神經(jīng)環(huán)路
下丘腦是調(diào)控交配行為的關(guān)鍵核團,內(nèi)側(cè)視前區(qū)(MPOA)主要負責(zé)雄性交配行為,腹內(nèi)側(cè)下丘腦的腹外側(cè)區(qū)域(VMHvl)主要負責(zé)雌性交配行為,具體為MPOA雌激素1型受體→PAG、MPOA抑制性神經(jīng)元→VMHvl環(huán)路促進雄性交配行為,VMHvl雌激素1型受體神經(jīng)元→PAG、VMHvl雌激素1型受體神經(jīng)元→AVPV促進雌性交配行為。雄性交配行為具有獎賞特性,這主要依賴于經(jīng)典的VTA→NAc環(huán)路,在雄性小鼠中存在MPOA→VTA→NAc環(huán)路,在雌性小鼠并不存在類似的獎賞環(huán)路。
MPOA和VMHvl可以整合外界環(huán)境和內(nèi)在狀態(tài)信息,實現(xiàn)從上到下調(diào)控交配行為。MPOA和VMHvl均接受來自于BNST和MeA腦區(qū)的廣泛輸入。MeA→MPOA環(huán)路促進雄性交配行為,MeA→VMHvl環(huán)路促進雌性交配行為。BNST→MPOA環(huán)路促進雄性交配行為,BNST→VMHvl環(huán)路抑制雌性交配行為。(MeA為內(nèi)側(cè)杏仁核,BNST為終紋床核,PAG為中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì),VTA為腹側(cè)被蓋區(qū),NAc為伏隔核)。
圖2、調(diào)控交配行為的神經(jīng)環(huán)路
3、調(diào)控攻擊行為的神經(jīng)環(huán)路
攻擊性是動物的本能,在爭奪資源、繁殖和領(lǐng)地保護中發(fā)揮關(guān)鍵作用。VMHvl 和PMv 是雌雄性攻擊行為的關(guān)鍵核團。雄性小鼠VMHvl雌激素1型受體神經(jīng)元投射到后側(cè)無名質(zhì)(pSI)的興奮性環(huán)路促進攻擊行為,雌性小鼠VMHvl雌激素1型受體神經(jīng)元投射到pSI的抑制性環(huán)路抑制攻擊行為。嗅覺線索是攻擊行為的主要感官驅(qū)動因素。MeA和BNST整合來自于從AOB的感覺信息并通過投射傳遞到VMHvl和PMv。MeA催產(chǎn)素受體神經(jīng)元→VMHvl和MeA速激肽1神經(jīng)元→VMHvl環(huán)路促進攻擊行為。
MeA多巴胺1型受體受體神經(jīng)元通過不同的投射發(fā)揮雙向調(diào)控攻擊行為:投射到VMHd的興奮性環(huán)路抑制攻擊行為,投射到BNST的抑制性環(huán)路促進攻擊行為。目前對于BNST與VMHvl是否存在直接的投射尚不十分清楚。VMHvl也接受來自于腹側(cè)海馬、外側(cè)隔核腦區(qū)的輸入,實現(xiàn)從上到下的調(diào)控機制。攻擊行為也具有獎賞特性,中縫背核→腹側(cè)海馬、下丘腦室旁核→腹側(cè)被蓋區(qū)、外側(cè)韁核→中縫背核、基底前腦→外側(cè)韁核等環(huán)路參與其中。短期“勝利者效應(yīng)”可促進攻擊行為,長期“勝利者效應(yīng)”引起病態(tài)的攻擊行為(攻擊比自己更強的對手),這主要通過PA-VMHvl環(huán)路實現(xiàn)。
圖3.調(diào)控攻擊行為的神經(jīng)環(huán)路
4、調(diào)控養(yǎng)育行為的神經(jīng)環(huán)路
在嚙齒動物中,母性和父性養(yǎng)育行為有相似的行為表現(xiàn)。然而,養(yǎng)育行為主要由父母承擔(dān),而非未育者,這種內(nèi)在狀態(tài)的轉(zhuǎn)變主要依賴于MPOA甘丙肽陽性神經(jīng)元和PVN催產(chǎn)素能神經(jīng)元。內(nèi)側(cè)視前區(qū)(MPOA)是調(diào)控養(yǎng)育行為的關(guān)鍵核團。MPOA雌激素受體神經(jīng)元→VTA環(huán)路、MPOA抑制性神經(jīng)元→PAG環(huán)路、MPOA→BNST、MPOA→MeA環(huán)路促進養(yǎng)育行為。PA興奮性神經(jīng)元→MPOA、BNST雌激素受體神經(jīng)元→MPOA抑制養(yǎng)育行為。PVN是調(diào)控聲音誘發(fā)養(yǎng)育行為的主要核團。PVN催產(chǎn)素能神經(jīng)元接受AVPV、PIL、LH、sSC的輸入促進養(yǎng)育行為,PVN催產(chǎn)素能神經(jīng)元投射到AC和VTA的環(huán)路也能促進養(yǎng)育行為。
圖4、調(diào)控養(yǎng)育行為的神經(jīng)環(huán)路
5、調(diào)控同情行為的神經(jīng)環(huán)路
BLA和NAc腦區(qū)可能是調(diào)控共情行為的主要下游腦區(qū):DRN→NAc、ACC→NAc、IC→BLA調(diào)控共情疼痛行為,海馬→BLA、LS→BLA、ACC→BLA、ACC→MDT調(diào)控共情恐懼行為。ACC可能是調(diào)控共情行為的關(guān)鍵腦區(qū):抑制ACC腦區(qū)小清蛋白陽性神經(jīng)元或生長抑素陽性神經(jīng)元均可抑制共情恐懼行為。此外,ACC腦區(qū)加壓素、催產(chǎn)素和多巴胺信號均參與共情行為。
6、疾病相關(guān)社交障礙的神經(jīng)環(huán)路
抑郁癥、自閉癥、精神分裂癥、創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙等疾病中均存在社交障礙。盡管存在神經(jīng)環(huán)路機制復(fù)雜、基因異質(zhì)性,內(nèi)側(cè)前額葉皮層(mPFC)和海馬是自閉癥社交障礙發(fā)生的關(guān)鍵腦區(qū)。mPFC神經(jīng)元過度激活,在自閉癥動物模型中mPFC→CPu、mPFC→BLA、mPFC→LH環(huán)路神經(jīng)元是激活的,海馬→mPFC環(huán)路、DG→CPu環(huán)路神經(jīng)元也是激活的,經(jīng)典的獎賞環(huán)路VTA→NAc是激活的。激活小腦-mPFC環(huán)路或抑制海馬-mPFC環(huán)路均可緩解自閉癥模型的社交障礙。
在精神分裂癥動物模型中BLA-ACC環(huán)路活性是降低,VTA-mPFC環(huán)路活性升高,激活BLA-ACC環(huán)路或抑制VTA-mPFC環(huán)路可改善社交障礙。影像學(xué)證據(jù)表明創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙患者杏仁核、mPFC、BLA、海馬、島葉皮層等腦區(qū)與社交障礙密切相關(guān)。在創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙動物模型中激活VTA-BLA多巴胺環(huán)路可緩解社交障礙,抑制mPFC-LHb 或BF-LHb環(huán)路可降低社交恐懼反應(yīng)。
圖5、自閉癥社交障礙的神經(jīng)環(huán)路
參考文獻:Li, H., Zhao, Z., Jiang, S. et al. Brain circuits that regulate social behavior. Mol Psychiatry (2025). https://doi.org/10.1038/s41380-025-03037-6
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