《Science》短暂分离为何让宝宝更粘妈？魏茨曼团队揭示催产素调控幼崽主动寻母的神经机制

刚出生的幼崽依赖母亲生存，天生会亲近妈妈。催产素被称为“爱的激素”，过去认为它主要影响母亲的育幼行为。这项研究想弄清：是不是催产素也直接指挥着幼崽，让它们主动寻找和依恋妈妈？简单说，就是探索“爱妈妈”这种本能，是不是由催产素在大脑里直接调控的。

基于此，2025年9月10日，魏茨曼科学研究所脑科学系Ofer Yizhar研究团队在Science杂志发表了“Oxytocin signaling regulates maternally directed behavior during early life”揭示了催产素信号调节生命早期针对母亲的行为。

作者研究了催产素在小鼠幼崽经历母亲急性分离以及重聚过程中的社交行为作用。急性母体分离会增强催产素神经元的活动。在行为上，与母鼠分离后重聚时，幼崽发出的超声波叫声增多，而这种叫声又受到乳头吸吮行为的进一步调节。在母体分离期间阻断催产素受体可减弱这些效应。在母体分离期间通过光遗传学手段抑制催产素神经元会破坏幼崽在分离和重聚期间的发声行为。作者的研究发现揭示了催产素在小鼠幼崽情境依赖性发声交流中的重要作用。

图一 母体分离增强幼崽社交动机并诱导状态依赖的叫声模式

在小鼠幼崽大脑中，生命早期从短暂的社交剥夺状态转变为社交互动状态的神经机制尚不清楚。为了研究这一过程，作者采用了一种改良的母体分离范式，对15日龄小鼠在经历3小时母体分离后重聚期间发出的超声波叫声以及亲社交行为进行表征，并为研究催产素调控对这些行为的影响提供了一个框架。

研究发现，与母鼠短暂分离后的幼崽，在重聚时会更主动地靠近和依偎母鼠，表现出更强的亲近行为。虽然它们的活动量未变，但与母鼠的距离更近、接触时间更长。

叫声分析显示，分离组幼崽在重聚初期叫声更频繁且多为高频窄带叫声，但叫声频率下降更快。通过聚类分析识别出三种叫声类型，其中高频窄带叫声在分离组中更常见，且集中在重聚初期。

为排除母鼠互动影响，研究改用麻醉母鼠。结果发现，分离组幼崽在接近和吸吮前发出更多叫声，主要为高频窄带型；而吸吮过程中则多发低频窄带叫声。复杂叫声较少且类别间有重叠。

综上，母体分离增强了幼崽重聚时的社交动机，其叫声具有状态依赖性：高频叫声多出现在寻找和接近母鼠的非吸吮阶段，低频叫声则与吸吮行为相关。后续分析聚焦于这两种典型叫声类型。

图二 在母体分离期间，催产素神经元被激活并在幼崽发出超声波叫声时出现短暂兴奋

接下来，作者着手探索催产素系统在分离诱导的针对母亲行为中的作用。假设催产素系统在社交状态转换中发挥特定作用，即催产素神经元的活动会受到非分离、分离和重聚这三种情境转换的调节。因此在这些条件下评估了下丘脑催产素神经元的神经元激活情况。

研究发现，15日龄幼鼠经历2小时母体分离后，下丘脑室旁核和视上核的催产素神经元被显著激活（c-Fos表达增加），但其他压力相关脑区未激活，说明这种激活是特异性的。这种激活在重聚后减弱且未引起外周催产素水平上升，提示催产素主要在脑内局部作用。

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解剖结果显示，幼鼠催产素神经元分布与成年鼠相似且激活的神经元多位于室旁核尾部。

通过光纤记录发现，幼鼠在分离期间发出叫声时，催产素神经元活动短暂增强：叫声爆发前活动上升，爆发时达峰值，随后下降。整个分离过程中，与叫声相关的催产素活动随时间逐渐增强。

尽管神经元电生理特性未因分离而改变，但结果表明：在出生后第二周，催产素神经元已功能成熟，其活动与分离引发的叫声行为动态相关，提示其在调控幼崽社交发声中起关键作用。

图三 在自由活动幼崽中，通过eOPN3介导的经颅光抑制调控催产素神经元

作者假设，在急性母体分离期间催产素系统的激活和中枢催产素的释放参与了重聚时针对母亲行为的调节。然而，催产素受体拮抗剂处理的药代动力学特性无法区分催产素在分离期间和重聚期间各自的具体作用。为了以更高的时间精度回答这个问题，开发了一种针对幼崽大脑的光遗传学神经抑制方法。

研究人员开发了一种红光敏感的视蛋白eOPN3，体外实验显示低强度红光即可通过eOPN3显著抑制神经元活动。在脑片实验中，绿光或红光激活eOPN3均能可逆地降低催产素神经元的放电频率。

为实现对15日龄幼鼠深部脑区的无创调控，他们设计了经颅光照装置。光透射测量表明，足够红光可穿透颅骨到达目标区域。

在活体实验中，经颅红光照射显著降低了表达eOPN3的催产素神经元的活性（c-Fos表达减少），而对照组无此效应且eOPN3本身不引起自发激活。

综上，eOPN3结合经颅红光可安全、特异地抑制幼鼠室旁核催产素神经元，为研究自由活动幼崽中该神经环路的功能提供了有效工具。

图四 全文摘要图

总结

这项研究揭示了催产素信号在调控早期生命中母子互动中的核心作用，不仅证明催产素驱动幼崽主动寻求和依恋母亲，将“亲子之爱”从被动依赖提升为由大脑精密调控的主动本能，还阐明了室旁核催产素神经元活动与幼崽亲近行为及特定叫声模式之间的直接因果联系。

研究创新性地开发并验证了红光敏感视蛋白eOPN3，首次实现了对自由活动幼鼠深部脑区神经元的非侵入性抑制，为发育神经科学研究提供了突破性工具。同时，研究凸显了早期亲子分离对幼崽神经活动和行为的显著影响，深化了对早期社会经历如何塑造大脑发育和心理健康基础的理解，具有重要的科学和潜在临床意义。

文章来源

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

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