Nature：控制双亲抚养行为的神经开关

不同性别和性经验的成年小鼠，对幼崽的行为会有所不同。最近，哈佛大学的研究人员在2014年5月14日《Nature》发表的一项最新研究指出，内侧视前区（MPOA，以前认为与父性行为相关的大脑区域）中的一个特殊神经元族群，对这些相反行为的介导起一定挥作用。

　　

生物通报道：不同小鼠对幼崽的表现有所差异：“处男”小鼠通常会攻击幼崽，而“处女”雌性小鼠、性经验丰富的雄性小鼠和雌性小鼠则对幼崽表现出父母的关爱。具有不同社会经验的雄性和雌性小鼠之间这种明显不同的双亲行为（parental behaviour），是由什么神经机制引起，尚不明确。这种行为开关可保护雄性小鼠其子代不受父亲的杀婴倾向所害。在2014年5月14日《Nature》发表的一项最新研究指出，内侧视前区（MPOA，以前认为与父性行为相关的大脑区域）中的一个特殊神经元族群，对这些相反行为的介导起一定挥作用。

堪萨斯Stowers医学研究所的神经学家C. Ron Yu并没有参与这项研究，他指出：“这项研究解决了以前不清楚的一件事情——雄性亲代行为的开关。为什么这些神经元能够在一旦交配后就发生反应，尚不明确。”

法国国家科学研究中心的行为生态学家Carsten Schradin，也没有参与这项研究，他指出：“到底这个开关是如何产生的，仍不明确。但是现在，因为这项研究，至少我们知道去哪里寻找这个开关。”

哈佛大学的分子神经科学家和遗传学家Catherine Dulac及其同事，一直都在研究缺乏功能犁鼻系统的突变小鼠，这个系统通常处理信息素（pheromones）。他们看到，一些雌性小鼠试图爬上雄性和雌性小鼠。Dulac回忆说：“雌性小鼠表现出雄性小鼠的性行为，这些结果使我们目瞪口呆。”

研究人员怀疑，对于抑制雄性特异性行为来说，犁鼻系统是至关重要的。如果真是这样，这将表明，所有小鼠都携带两性定型行为所必需的基本神经回路，虽然它们通常只表现雄性或雌性特异性行为。Dulac称：“这很奇怪，因为有这么一种教条，雄性大脑和雌性大脑在出生时就已形成。”

她的研究小组决定研究缺乏功能犁鼻系统的突变雄性小鼠，并且再一次看到，动物表现出相反性别的典型行为。Dulac称：“我们发现，这些突变的雄性小鼠，并没有攻击幼崽，而是照顾它们，筑巢、喂食幼崽并携带幼崽到筑巢中，把幼崽蜷缩在身边。非常的可爱。如果你移除犁鼻器（VNO）控制，动物行为在某种程度上就像另一种性别。”

仔细观察小鼠的大脑，研究小组发现，表现母性或父性行为的动物，其MPOA中有很多活动。这并不奇怪，因为以前的大部分文献都将这个大脑区域与双亲行为联系起来。为了更好地描述所涉及的神经元，研究人员筛选分子标记并发现，在父性行为期间表现活跃的神经元，往往会表达一种神经肽——甘丙肽。

切除实验表明，敲除甘丙肽神经元可导致雄性和雌性小鼠中的双亲行为消失，并且光遗传学研究表明，激活这些神经元，可引起双亲行为的出现。Dulac称：“它们从杀婴行为变成了慈爱的父亲。这非常的迷人。我们发现了激活双亲行为的那个按钮。”

有趣的是，她补充说：“雌性和雄性小鼠大脑中有完全相同比例的甘丙肽神经元，这意味着，真的发生了有趣的事情。你在行为上具有一个非常戏剧性的两性异形，但是在两个大脑中都有驱动双亲行为的神经元。”

Yu称：“我认为这能证明，控制行为的神经回路存在于两性中。因此，有趣的问题是，是否有特殊的机制能够抑制性别特异性行为。”

有趣之处在于，有性经验的雄性小鼠中控制这个开关切换的机制——停止杀婴行为而开始关心幼崽，是什么控制交配和行为变化之间的三周时间间隔？Dulac指出：“关键可能是，这些神经元的调控。”

为了找到这些问题的答案，Dulac称：“我们将需要确定这些神经元的输入信号：给这些双亲抚养神经元发送信号的大脑区域是什么，反过来，这些神经元如何发挥功能？在大脑中什么部位它们发送信号触发双亲抚养行为？我们现在正在进行一项电路级分析，那将是非常迷人的。”

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（生物通：王英）

生物通推荐原文摘要：
Galanin neurons in the medial preoptic area govern parental behaviour
Abstract：Mice display robust, stereotyped behaviours towards pups: virgin males typically attack pups, whereas virgin females and sexually experienced males and females display parental care. Here we show that virgin males genetically impaired in vomeronasal sensing do not attack pups and are parental. Furthermore, we uncover a subset of galanin-expressing neurons in the medial preoptic area (MPOA) that are specifically activated during male and female parenting, and a different subpopulation that is activated during mating. Genetic ablation of MPOA galanin neurons results in marked impairment of parental responses in males and females and affects male mating. Optogenetic activation of these neurons in virgin males suppresses inter-male and pup-directed aggression and induces pup grooming. Thus, MPOA galanin neurons emerge as an essential regulatory node of male and female parenting behaviour and other social responses. These results provide an entry point to a circuit-level dissection of parental behaviour and its modulation by social experience.