■本报见习记者 蒲雅杰
“有异性,没人性!”在荷尔蒙躁动的年纪,一个人可能会因为对女神或男神的牵肠挂肚而“收获”来自哥们儿或闺蜜的“白眼”。但在考试、面试、论文提交等“危急存亡之秋”,你第一时间想求助的又是谁呢?
事实上,什么时候与异性社交、什么时候与同性社交,是所有两性生物都存在的社交决策问题。这种选择产生的原因及背后的神经机制一直是生物学界的待解之谜。
近日,西安交通大学生命科学与技术学院教授王昌河团队迎来2025年“开门红”。他们突破性地发现,小鼠的社交性别偏好会随着环境的改变而改变,且这种偏好由中脑多巴胺(DA)奖赏系统的神经环路直接介导。相关论文发表于《科学》。
大脑中的“社交GPS”
社交行为是哺乳动物的本能,而社交对象的性别是影响社交决策的一个重要维度——与异性社交意味着种族的交配和延续,与同性社交则在协同合作、提高生存资源获取能力等方面发挥关键作用。
论文第一作者、在西安交通大学从事博士后研究的韦安琪介绍了小鼠社交性别偏好转变实验:“在平静的情况下,不管是雌鼠还是雄鼠都会选择向雌鼠靠近,然而在施加表示危险的环境信号后,二者不约而同地选择向雄鼠靠近。”
那么,是什么控制小鼠做出大相径庭的社交决策呢?
王昌河为《中国科学报》打了一个比方:“大脑中的中脑DA奖赏系统就像一个‘社交GPS’,可以自动规划社交对象的最优解。”
研究团队通过对小鼠神经环路的示踪,发现这类社交决策与腹侧被盖区多巴胺能神经元(VTADA)有关。
“对于雄性个体来说,VTADA向伏隔核(NAc)投射的奖赏环路介导了其雌性社交偏好,而当受到外界威胁时,DA向内侧视前区(mPOA)投射的防御环路则介导了其雄性社交偏好。”王昌河说,“雌性个体中的雌雄偏好性均由VTADA-NAc奖赏环路介导,该环路中DA神经元的放电模式决定了其社交性别偏好。”
王昌河指出,雄雌个体采用截然不同的DA环路机制对社交性偏好进行神经编码,表明动物的社交决策会根据内在生理需求与外界环境条件改变做出动态调整,以获得最大的生存效益。
坚持+幸运=成功
从时间长度看,这次研究可谓是“一帆风顺”。团队2023年初开始设计实验,次年5月正式投稿,11月就迎来了论文被《科学》接收的好消息。
但在韦安琪看来,成功是“坚持”与“幸运”的总和,缺一不可。
韦安琪2019年毕业于西安交通大学生物系,随后在研究生阶段师从王昌河。在韦安琪加入之前,王昌河及团队偶然间观察到小鼠的同性性行为,便开启了相关课题研究。
但团队花费了很多心血,却始终没有找出能稳定控制小鼠产生同性性行为的变量。直到2023年的一天,幸运悄然到来。
这天,在共用实验室中,有人做实验时用了狐狸尿液,一股浓烈的气味久久难以散尽。韦安琪惊奇地发现,在这种偶发情况下,自己箱中原本只喜欢雌性的雄鼠竟然对雄性也表现出了兴趣。狐狸是鼠类的天敌,他意识到,或许是狐狸尿让嗅觉灵敏的小鼠感受到生存威胁,因而产生了雄性间吸引的现象。
团队立刻转而开展小鼠在外界生存威胁下社交偏好改变的研究。这一次,他们终于成功破题。
韦安琪强调,好运气固然重要,但后续研究之所以进展得如此顺利,离不开团队所有成员在开启实验之前长时间的坚持。
“除了对小鼠在不同生存条件下的性别选择进行反复实验论证外,我们还对背后的神经元环路变化机制进行了‘追踪’。”韦安琪说,通过综合采用神经环路示踪技术、在体双色光纤记录、电生理与电化学记录、社交行为检测等方式,最终确定了中脑DA奖赏系统是决定这一行为决策的核心机制。
持续拓展多巴胺更多效应
DA是公认的“情感控制机”,在情绪调控、行为决策、动机、运动、睡眠、代谢与认知功能中,均发挥重要的调控作用。而研究首次发现VTADA是外界生存压力调控社交决策的关键中枢,无疑为相关疾病的治疗提供了思路。
王昌河表示,一些疾病如社交障碍、勃起功能障碍等,可以通过中脑DA奖赏系统下的社交环路决策机制更精准地进行干预。同时,不同性别的不同环路机制也可以为相关脑病的性别差异性治疗提供重要的理论依据。
“在社交决策与大脑对危险信息的整合上,还有多个待解决的问题。未来我们将继续这项工作,建立更加完善系统的神经环路。”王昌河说。
此外,心理学上的“吊桥效应”同样属于在环境刺激下产生的感情偏好。那么,两只雄鼠或两只雌鼠之间的“双向奔赴”会不会也受到了“吊桥效应”的影响?
“‘吊桥效应’指人类在危险环境中更容易喜欢身边的一个具体对象。”韦安琪解释说,在本次实验中,受试小鼠可以自由接触雌雄两种小鼠,并选择更喜欢的性别,因此可以排除‘吊桥效应’对这种性别偏好的影响。”
韦安琪向《中国科学报》表示,今后将通过实验进一步验证“吊桥效应”的神经影响机制,揭开大脑中“社交GPS”的更多秘密。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1126/science.adq7001
《中国科学报》 (2025-02-07 第1版 要闻)