性经验如何长期改变大脑状态？李莹课题组发现关键神经环路

短暂的性经历会对行为决策产生长期影响，但解释这种变化的神经编码尚不清楚。

2023年2月9日，北京脑科学与类脑研究中心李莹团队在Science在线发表题为“Hyperexcited limbic neurons represent sexual satiety and reduce mating motivation”的研究论文，该研究表明过度兴奋的边缘神经元代表性满足和降低交配动机。

该研究发现射精经历选择性激活了终纹（BNST）床核中表达雌激素受体2（Esr2）的神经元-BNSTEsr2—并导致发射阈值数天持续下降，在此期间小鼠表现出性满足。抑制过度兴奋的BNSTEsr2在两性饱腹小鼠中引起快速交配恢复。在雄性中，这种过度兴奋降低了交配动机，并且部分由较大的HCN电流介导。因此，BNSTEsr2不仅编码特定的交配动作，而且还代表性满足感的持续状态，神经元离子通道的改变有助于性经验依赖交配驱动的长期变化。

短暂的社交经历（例如，性经历）可导致内部状态的长期变化并影响社会行为，如交配、攻击。例如，在成功交配射精后，许多物种迅速表现出对交配倾向的抑制有数小时、数天或更长时间，这种效应称为性满足。这种抑制不仅对于避免过度冒险或寻找新的性伴侣至关重要，而且对于提高受精率也是必不可少的。然而，对于这种依赖经验的变化如何在神经回路中表现并对行为决策产生长期影响，人们知之甚少。

值得注意的是BNSTEsr2代表性满足，因为缺乏关于持久动机状态可能在大脑中编码的位置和方式的知识。无论是在射精期间、射精后不久（其动力学异常仍不清楚）还是在性饱腹期激活，BNSTEsr2在两性中，通常可能代表性满足状态，并在成功交配后降低内部交配动机方面发挥特殊作用。70多年前，Konrad Lorenz提出了类似的模型（也称为水力模型），以解释灵活的行为决策如何与动态的内部动机状态保持一致。然而，刺激性BNSTEsr2对抑制处女雌性的交配动作无效，但对雄性有效。这些发现如何与BNST的共同作用相协调ESR2在编码两性的性满足方面？一种可能性是BNSTEsr2的活动可能不足以驱动雌性小鼠的性满足，可能需要其他辅助因素，如荷尔蒙状态。在雄性小鼠中，抑制BNSTEsr2也导致不分青红皂白的交配行为，暗示BNSTEsr2的潜在作用与性满足没有直接关系的行为。

在嗅探异性伴侣或交配时，BNSTEsr2和BNSTSt18的不同子集被激活（图源自Science）

该研究结果还表明，BNSTEsr2的射精后激活在两性中都可以导致其兴奋性和放电阈值的长期改变，这部分是由雄性小鼠而不是雌性小鼠的HCN通道选择性介导的。这一发现可以扩展到对其他形式的社会行为以及认知功能的持续变化的理解。总之，该研究结果揭示了离子通道的经验依赖性变化，可有效调节细胞放电模式和/或兴奋性，可以作为有助于内部状态长期改变的一般机制。

该研究工作由北京脑科学与类脑研究中心李莹课题组完成。北京脑科学与类脑研究中心自招博士后周小娟、博士李昂、技术员弭雪为该研究论文的共同第一作者，研究员李莹为通讯作者。

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abl4038