2025年2月21日南加州大學張礪教授團隊在Science雜志上發表文章揭示下丘腦催產素神經元調控對無意識同伴小鼠的“救助樣”親社會行為。
早前,2025年1月中國科學技術大學張智與安徽醫科大學陶文娟、王立奎聯合在Science Advances上發表文章建立了清醒小鼠對麻醉同伴的親社會互動模型,發現清醒小鼠做出“拖拽舌頭”類似救助的具象化行為,以促進麻醉同伴小鼠的蘇醒,并進一步詳細、系統解析了小鼠通過“舌頭-大腦”環路對麻醉的同伴做出類似的親社會行為以促進其蘇醒。
研究人員通過鎮靜藥物誘導小鼠進入麻醉狀態,并將其與清醒同伴小鼠共同放置于一個實驗箱中。行為學記錄發現清醒同伴小鼠對這些無意識小鼠的親密接觸時間顯著增多,主要集中在口面部、軀干、前爪、尾巴等區域。進一步將這些行為分為嗅探、理毛、口眼區域親密接觸三大類型,在時間發生先后順序上:嗅探和理毛行為在放入無意識小鼠后立即出現,而口眼區域親密接觸行為則是延遲出現,并逐漸增強;在持續時間占比上,嗅探、理毛、口眼區域親密接觸行為的持續時間分別占總親密接觸時間的5.95%、37.8%、56.3%,因此清醒小鼠對無意識同伴的親密接觸形式主要為口眼區域親密接觸。
清醒小鼠對死亡狀態的同伴小鼠的親密接觸行為類似于無意識狀態小鼠,但對處于睡眠狀態的小鼠理毛、口眼區域親密接觸行為顯著減少。有意思的是,在口眼區域親密接觸行為中,可以顯著的觀察到清醒小鼠將無意識同伴的舌頭拉出,可促進其蘇醒。
圖1:清醒小鼠對無意識小鼠進行拖拽舌頭救助樣行為
為進一步揭示對無意識同伴”救助樣”行為的神經生物學機制,研究人員通過檢測內側杏仁核、基底外側杏仁核、海馬、下丘腦室旁核(PVH)、下丘腦腹內側核等與嗅探、理毛、社交相關腦區神經元活性后,發現在接受無意識同伴刺激后清醒小鼠PVH腦區cFOS陽性神經元數量增加,最為顯著,這些激活的神經元大多數是催產素神經元。光纖鈣成像記錄也進一步證實清醒小鼠在與無意識同伴接觸后PVH腦區催產素神經元鈣離子活性顯著增加。
圖2:清醒小鼠在與無意識同伴接觸PVH腦區催產素神經元鈣離子活性顯著增加
光抑制PVH腦區催產素神經元清醒小鼠在與無意識同伴的理毛、口眼區域親密接觸行為減少,光激活這類神經元群可促進上述親密接觸行為。側腦室注射催產素受體拮抗劑也能顯著降低親密接觸行為,表明PVH腦區催產素神經元調控對無意識同伴小鼠的救助樣親社會行為。
圖3:抑制PVH腦區催產素神經元活性減少“救助樣”行為
本文通過構建麻醉同伴小鼠的親社會模型發現同伴小鼠通過對無意識小鼠進行拖拽舌頭促進蘇醒,PVH腦區催產素神經元介導這一“救助樣”社會行為。
【參考文獻】
Sun et al., Science 387, eadq2677 (2025),Reviving-like prosocial behavior in response to unconscious or dead conspecifics in rodents
Cao et al., Sci. Adv. 11, eadq3874 (2025) ,Rescue-like behavior in a bystander mouse towardanesthetized conspecifics promotes arousal via atongue- brain connection
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