Science丨催产素信号在生命早期调节婴儿社交行为

撰文 | 格格

早期产后时期是婴儿与抚养者之间关键社交互动的时期，这一时期的破坏可能导致发育障碍。催产素是一种脑激素，在调节社会行为中起着至关重要的作用【1-3】。值得注意的是，在人类和小鼠中，催产素受体的表达在婴儿期达到峰值，这表明这个时期是催产素信号高度敏感的关键窗口。然而，技术挑战限制了在脑发育的这个敏感时期研究催产素系统。因此，催产素在塑造婴儿期社交行为中的作用仍然知之甚少。

近日，来自以色列雷霍沃特魏茨曼科学研究所脑科学系的Ofer Yizhar研究团队在Science杂志发表题为

Oxytocin signaling regulates maternally directed behavior during early life

首先，研究人员研究了幼崽在团聚阶段的行为。他们使用了一个改良的母亲分离模式，对15天大的小鼠在3小时母亲分离后进行团聚相关的超声波（USV）和亲社会行为的研究。结果发现，与未分离的幼崽相比，分离的幼崽在团聚阶段与母亲的互动时间更长，且在团聚过程中更频繁地发出超声波，尤其是在靠近母亲时。他们使用k-means聚类分析将USV的声音特征分为三个不同的集群，其中分离的幼崽发出频率更高、带宽更窄的超声波。

其次，研究人员评估了下丘脑催产素神经元在分离期间的神经元活动。他们使用c-Fos标记P15幼崽分离2小时后下丘脑PVN和SON区域的切片，并分析OT和c-Fos免疫反应共定位来选择性地激活OT神经元。他们发现，与未分离的幼崽相比，分离的幼崽的PVN和SON区域的OT神经元中c-Fos表达增加，但这些变化与大脑其他与压力相关的区域无关。他们使用光纤光度计测量PVN-OT神经元中GCaMP8s荧光，并记录P15幼崽分离期间的USV发射。他们发现，OT神经元在分离期间被招募，并在USV发射时短暂增加其活动，随着时间的推移逐渐增加。

接着，研究人员研究了在母亲分离期间阻断催产素受体的影响。他们使用OT受体拮抗剂（OTRA）对分离前30分钟进行全身注射，发现这导致团聚期间乳头附着时间减少。他们还发现，OTRA处理的小鼠发出的超声波频率更高，幅度更低，但没有差异的持续时间或带宽。他们分析了USV发射与乳头附着之间的关系，发现OTRA处理的小鼠在附着前后的USV发射率没有差异，但与未处理的小鼠相比，OTRA处理的小鼠在附着前的USV发射率较低，在附着开始时突然增加，然后下降到附着前的水平。

最后，研究人员使用一种新型的红色偏移、光敏感的抑制型视蛋白（eOPN3）开发了一种光遗传学沉默方法，允许他们无线沉默自由行为幼崽中的OT神经元。他们发现，在分离期间沉默OT神经元会破坏分离和团聚期间的发声行为，但不会影响非发声行为。他们还发现，沉默OT神经元对团聚期间的非发声行为没有影响，但对发声行为有影响，尤其是在性别方面存在差异，雌性OT-eOPN3幼崽与雌性OT-EGFP幼崽相比，团聚期间的USV数量减少，而雄性OT-eOPN3幼崽则与雄性OT-EGFP幼崽的USV数量相似。

图一 催产素塑造了婴儿对母亲的亲社会行为

总之，该研究揭示了催产素在婴儿早期社会行为发展中的关键作用，特别是它在塑造婴儿对母亲的亲社会行为方面的作用。研究人员开发了一种新的光遗传学方法，可以更精确地研究催产素系统如何影响婴儿的发声行为，这为探索早期社会行为背后的神经机制提供了新的途径。

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

制版人： 十一

参考文献

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).

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