Cell子刊：长期无社交让雄性更暴力，雌性更远离社会，这个神经环路是“幕后推手”

青春期前后机体激素水平发生剧烈波动，此外该时期也是大脑发育的关键时期。因此青春期对应激较为敏感。目前多个临床前研究表明早期经历应激后动物在成年表现出焦虑，抑郁等情绪障碍。

因新冠疫情的爆发，抑郁症的发病率增加，除了疫情本身带来的应激外，居家隔离，保持社交距离在一定程度上也促进了抑郁，焦虑的发病。

动物实验已经明确表明这种社交隔离能够引起焦虑，抑郁情绪障碍，并且增加雄性小鼠攻击行为。然而，这种慢性应激存在明显的性别差异:大脑变化不同，激素变化不同，行为表现也存在不同。

2021年3月23日纽约州立大学布法罗分校 Zhen Yan 团队在 Cell 子刊 Cell Reports 期刊发表论文，揭示了社交隔离具有性别差异性的行为表型，并进一步揭示调控这种性别差异的top-down的神经环路机制。

慢性社交隔离后雄性小鼠攻击行为增加

研究人员利用单笼饲养模型模拟社交隔离，他们将青春期3周龄的雌性和雄性小鼠分别连续单笼饲养5周，结果发现雄性小鼠的攻击性明显增强，雌性小鼠表现出明显的社交逃避，不愿与同类进行交流。

前额叶皮层(mPFC), 基底外侧杏仁核(BLA), 中脑腹侧被盖区(VTA)是应激相关的攻击行为、社交行为、情绪的关键脑区，其中mPFC作为大脑指挥中心，控制学习记忆，社会认知，决策，情感等高级功能。

在体电生理检测攻击过程中小鼠PFC神经元放电活动

研究人员通过在单笼饲养后的雌、雄性小鼠的mPFC脑区埋置16通道的电极，发现雄性小鼠在进行resident-intruder实验之前神经元放电活动减弱，在攻击行为过程中，神经元放电活动或增强，或减弱，或不变化，但整体上放电活动减弱的神经元比例较高，达到29.8%，而放电活动增强的神经元比例仅为7%。

雌性小鼠在进行社交活动前神经元放电活动并未发生变化，但在社交过程中单个神经元放电活动模式和雄性小鼠类似，整体上神经元放电活动减弱的比例较高，自发性兴奋性突触后电流减弱。这就表明PFC 脑区锥体神经元放电活动的减弱与雄性小鼠攻击行为，雌性小鼠的社交障碍密切相关。

研究人员进一步通过化学遗传学技术慢性激活雄性小鼠mPFC 脑区的神经元后，其攻击行为明显减弱，随后在体电生理检测到在攻击行为中该脑区神经元放电活动增强。

激活雌性小鼠的mPFC 脑区的神经元后，其社交行为障碍得到改善，与此同时在体电生理检测到在攻击行为中该脑区神经元放电活动增强。

研究表明mPFC通过与BLA存在直接的兴奋性突触连接和负反馈的抑制性神经环路实现从上到下的控制。杏仁核脑区参与应激引起的攻击行为增强。

研究人员发现激活mPFC神经元后明显抑制BLA脑区神经元的动作电位，增强其自发性抑制性突触后电流，表明mPFC投射到BLA的输入通过负反馈方式发挥抑制作用。慢性抑制BLA脑区神经元后可降低慢性社交隔离雄性小鼠的攻击行为，发挥类似于慢性激活PFC神经元的效应。

已有研究表明mPFC-VTA之间存在神经环路。研究人员慢性激活PFC脑区神经元后能够增强VTA脑区多巴胺神经元活性；慢性激活VTA脑区多巴胺神经元也能直接促进雌性小鼠的社交行为.

总的来说，该研究揭示了长期社交隔离后雌、雄小鼠表现出不同的社会行为障碍，mPFC-BLA抑制性神经环路负责雄性小鼠的攻击行为，mPFC-VTA环路则负责雌性小鼠的社交行为。

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.celrep.2021.108874