Nature解讀！小鼠大腦的愛與恨或在一念之間！相同效應或適用于人類！

來源：作者：人氣：-發表時間：2020-12-29 14:32:00【大中小】

狗狗有時候對著人的腿做出讓人尷尬的騎乘行為（mounting behavior）通常與其性喚起有關，但或許并不總是這樣，近日，一篇發表在國際雜志Nature上題為“Distinct hypothalamic control of same- and opposite-sex mounting behaviour in mice”的研究報告中，來自加州理工學院等機構的科學家們通過研究分析了小鼠這種行為背后的動機，結果發現，有時小鼠大腦中的愛與恨（或憤怒）往往只在一線之間。

研究者Tomomi Karigo博士表示，我們的實驗室非常剛興趣研究機體的社會行為和其背后潛在的情緒狀態是如何被大腦所控制的，當我們研究小鼠的社會行為時，我們有時會注意到，雄性小鼠會騎在同性小鼠身上，這種方式與其跟雌性小鼠交配的方式一樣。研究者并不清楚是否雄性小鼠試圖與同性小鼠交配，因為雄性小鼠會把同性的小鼠誤認為是雌性小鼠或者當其知道對方是雄性時試圖去建立與其之間的支配地位。研究人員希望能通過研究理解是否雄性小鼠騎在其它雄性小鼠身上能夠反映一種不同的意圖，以及這種騎乘行為是如何被大腦所調節的。

為了找到答案，研究人員首先錄制了雄性小鼠騎在同性和雌性小鼠身上的視頻，隨后利用機器學習技術（一種能通過經驗來學習和適應的軟件）對視頻進行分析，來觀察是否上述兩種行為存在一定差異，機器分析結果顯示，雄性小鼠對同性和雌性小鼠的這種騎乘行為并沒有明顯的差異。隨后研究人員在騎乘小鼠的行為中尋找其它線索，這些線索或許能夠幫助區分出兩種性別小鼠騎乘行為。

其中一條線索就是雄性小鼠在與雌性小鼠進行交配時似乎會對其唱歌，而這些“歌曲”俗稱為超聲波發聲，對于人類來講太高亢了無法被聽到，但卻能被特殊的麥克風捕獲。研究者發現，騎乘行為的小鼠僅會對雌性小鼠唱歌，而對同性并不會唱歌。此外，當雄性小鼠騎乘另一只雄性小鼠時，兩只小鼠通常會在短時間的騎乘行為后結束打斗，而在與雌性小鼠的騎乘（交配）行為過程中，這種情況并不會發生。

相關研究結果表明，針對雌性的騎乘行為與對雄性的騎乘行為之間具有不同的意義，具體而言，針對雄性的騎乘行為或許是支配地位或輕度憤怒的表現（攻擊性的騎乘行為），而并非一種生殖行為。下一步研究人員深入分析了哪些大腦區域主要負責每一種類型的騎乘行為。當雄性小鼠騎乘同性或異性小鼠時，研究人員觀察到其大腦中下丘腦區域的神經活性了，該區域主要能夠控制機體的饑餓、口渴、新陳代謝和防御性行為；尤其是，其中或許有兩個下丘腦區域參與了其中，即內測前視區(MPOA)和內側下丘腦的外側分區(VMHvl)，當雄性小鼠開始對異性實施騎乘行為（交配）時，MPOA區域表現出了較高的活性，相反，當其對同性實施騎乘行為時，VMHvl區域則會表現出較高的活性。

隨后研究人員深入分析了MPOA和VMHvl區域中單一神經元細胞的活性，他們發現，在生殖騎乘行為和攻擊騎乘行為期間，不同類群的神經元就會被激活；此外研究者還發現，其能訓練一種計算機程序來準確預測是否這種騎乘行為是交配性質的或攻擊性質的，其完全是基于上述兩個區域中神經元的活動模式。隨后研究人員通過測試來觀察是否這些大腦區域實際上能夠幫助控制者兩種騎乘行為，或者是否這些區域的活性與機體行為之間存在簡單的關聯，利用一種光遺傳學技術就能夠進行，即利用光來誘發神經元的激活；通過將光引導到大腦中的特定區域，研究人員就能誘導神經元激活并誘發行為。

當研究人員讓一只雌性小鼠與雄性小鼠進行交配時，雄性小鼠就會開始“唱歌”并與雌性小鼠發生交配；當研究者雌性雄性小鼠大腦中的VMHvl區域時，雄性小鼠就會停止“唱歌”并開始對雌性表現出攻擊性的騎乘行為；相反，如果雄性小鼠參與到了對同性的攻擊性騎乘行為中，當研究人員刺激了其大腦中的MPOA區域時，這種攻擊性的行為就會停止，隨后雄性小鼠就會開始“唱歌”并試圖與同性進行交配。研究者Karigo及其同事將小鼠的這種行為比喻為愛與恨的蹺蹺板，MPOA的活性或使得蹺蹺板向愛傾斜，而VMHvl的活性則會讓蹺蹺板向仇恨或攻擊性方向傾斜。

最后研究者Karigo說道，這項研究中，我們利用騎乘行為作為切入點來研究理解控制機體興許或動機狀態背后的神經性機制，本文研究結果或能幫助理解小鼠的大腦（更廣泛地來講是哺乳動物的大腦）來控制機體的情緒，最后研究者補充道，未來他們還將繼續深入研究理解人類行為背后的分子機制和奧秘。