性行为时雄性大脑中发生了什么？刘清华团队Cell子刊论文，破解雄性性行为阶段转换的神经密码

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

在哺乳动物中，雄性在遇到处于发情期的雌性时，会表现出一系列典型的性行为。例如，在小鼠中，雄性性行为的这一系列过程包括求偶行为（例如嗅闻和追逐），随后是交配行为（例如骑乘、插入和射精）。这些连续性行为的恰当表达不仅被视为衡量雄性吸引力的一个标准，而且对于性行为的成功完成也十分重要。

以往针对雄性性行为的研究，多聚焦于性行为的起始环节。而从勃起、插入到射精的整个阶段，大脑中究竟发生着什么，这一系列复杂行为是如何连续发生的？人们仍知之甚少。

2025 年 3 月 19 日，北京生命科学研究所刘清华团队联合筑波大学的研究人员，在 Cell 子刊Neuron上发表了题为：Sequential transitions of male sexual behaviors driven by dual acetylcholine-dopamine dynamics 的研究论文。

该研究揭示了确保性行为按正确顺序进行的神经递质信号精确机制，雄性性行为过程中受到两种神经递质乙酰胆碱与多巴胺的双重精确调控，伏隔核腹侧壳区（vsNAc）内乙酰胆碱与多巴胺的协同节律，如同交响乐指挥般精准控制着性行为转换的每个节拍。这些发现可能为治疗早泄等男性疾病提供灵感。

核心发现：双神经递质的节奏之舞

研究团队通过高精度荧光探针技术，首次捕捉到雄性小鼠交配时大脑中的动态化学图谱：

1、插入阶段的节律密码

在插入动作发生时，伏隔核腹侧壳层（vsNAc）脑区会涌现 1.5-2.2 Hz 的乙酰胆碱（ACh）与多巴胺（DA）协同节律波。这种双波震荡与骨盆抽动节奏完美同步，如同节拍器般维持着动作的持续进行。

2、射精的化学开关

当乙酰胆碱波动达到特定强度时，会触发多巴胺节律的突然降速，如同交响乐终章前的渐弱音，此时伴随多巴胺的剧烈释放，直接引发射精行为。通过光遗传学技术激活相关神经元，可精确控制射精发生时机。

3、递质的角色分工

乙酰胆碱：启动插入动作，担任行为转换的“发令枪”；

多巴胺：维持插入动作的持续，如同行为延续的“燃料箱”；

两种递质通过 nAChR 和 D2R 受体相互调控，形成精密的生物节律网络；

实验揭秘：性行为如何顺序发生和转换

伏隔核腹侧壳区（vsNAc）的乙酰胆碱-多巴胺动态变化调控雄性小鼠的这些性行为转换。在插入过程中，vsNAc 显示出一种独特的双重乙酰胆碱-多巴胺节律模式，这种模式由乙酰胆碱和多巴胺信号通过烟碱型乙酰胆碱受体（nAChR）和多巴胺 D2 受体（D2R）之间的相互调节产生。在 vsNAc 中敲低胆碱乙酰转移酶（ChAT）或 D2R 会减少插入和射精的发生。光遗传学实验显示，多巴胺信号通过抑制 D2RvsNAc 神经元来维持性行为。此外，乙酰胆碱信号通过减缓多巴胺节律来促进骑乘和插入行为的启动以及插入到射精的转换。

总之，这些发现揭示了 vsNAc 中协调的乙酰胆碱-多巴胺动态变化在协调雄性性行为的连续转换中发挥着关键作用。

现实意义：从鼠脑到人类健康

这项突破性发现不仅解开了动物行为学的百年谜题，更为人类性功能障碍治疗带来新曙光：

1、早泄机制新解：乙酰胆碱和多巴胺双递质节律失调可能是早泄的核心机制；

2、帕金森相关性障碍：多巴胺系统异常与性功能障碍的关联获得直接证据；

3、精准干预靶点：靶向 vsNAc 的 nAChR/D2R 平衡调控，或成新型药物研发方向。

论文通讯作者刘清华研究员表示，性行为是一系列复杂的事件，这项研究揭示了不同的化学物质如何在大脑中共同作用，并调节雄性性行为不同阶段的转变，就像发现了性行为控制的“化学乐谱”，未来我们有望通过调节特定脑区的神经递质节律，精准治疗相关疾病。

总的来说，这项研究首次描绘了性行为神经调控的全景图谱，揭示哺乳动物繁衍本能源自精密的化学编码。或许在不远的将来，困扰无数人的性功能障碍问题，将迎来革命性的精准治疗方案。

论文链接：

https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(25)00080-7