Nature：拮抗回路介导雌性小鼠的杀婴和母爱行为

论文ID

题目：Antagonistic circuits mediating infanticide and maternal care in female mice

期刊：Nature

IF：69.504

发表时间：2023年6月7日

通讯作者单位：纽约大学

DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-023-06147-9

主要内容：

雌性小鼠大脑中一个以前未知的神经回路在杀婴行为中被激活，并相互抑制另一个促进母性护理行为的回路。当雌性小鼠成为母亲时，这些回路在兴奋性方面显示出相反的变化，这解释了随着母亲身份的出现而发生的幼年指导行为的转换。

为了促进后代的生存，母亲体内有一个硬性规定的神经回路支持旨在照顾幼崽的行为。然而，处女雌性动物经常对其物种的幼崽表现出敌意行为。例如，几乎100%的野生雌性小鼠会轻易杀死与它们无关的幼崽。这种行为被认为是为了增加肇事者的繁殖成功率，为它们自己未来的后代腾出资源。

鉴于幼鼠敌意行为的普遍性和先天性，可能存在一个专门的、硬接线的电路来支持它的表达；然而，它的组成部分是未知的。我们着手确定负责驱动雌性小鼠杀婴行为的神经回路，并确定其与支持母体护理行为的回路的潜在互动。这是一个重要的问题，因为杀婴回路虽然在正常情况下可能在人类中不活跃，但它可能是虐待儿童的原因，而虐待儿童是社会中普遍存在的问题。

一个被称为下丘脑内侧视前区（MPOA）的大脑结构是母性行为的一个关键部位。鉴于母性行为和杀婴行为很少同时发生在个人身上，而且MPOA细胞大多是抑制性的（也就是说，它们会减少它们所发出信号的神经元的活动），我们假设杀婴行为和母性护理的神经回路会相互抑制。为了验证这一假设，我们系统地人工激活了与MPOA相连的细胞。刺激三个部位的此类细胞--终末纹床核的主核（表示BNSTpr）、内侧杏仁核的后背部分（MeApd）和外侧下丘脑的外侧部分（VMHvl）--可促进幼崽的消极行为，如攻击或忽视。

我们进一步调查了BNSTpr，因为它的激活持续而特异地导致杀婴，而且对它在雌性动物中的功能知之甚少。我们发现，蛋白质ESR1的表达是连接到MPOA的BNSTpr神经元的一个很好的标记，这些神经元在杀婴过程中是活跃的。人工激活这些BNSTprESR1细胞足以促进杀婴行为，而在容易攻击幼崽的雌性小鼠中，人工灭活这些神经元则会减少攻击行为。利用电路映射技术，我们建立了MPOA表达ESR1的神经元（MPOAESR1神经元）和BNSTprESR1神经元相互抑制的关系。值得注意的是，人工激活和抑制BNSTpr中MPOAESR1神经元的投射和MPOA中BNSTprESR1神经元的投射表明，这两个群体之间的相对抑制强度决定了对幼崽的行为。最后，当雌性小鼠成为母亲后，从杀婴行为过渡到母性照顾，BNSTprESR1神经元和MPOAESR1神经元的兴奋性分别下降和上升。总的来说，这些结果支持了母性和杀婴回路之间的对立关系，并提供了对支持小鼠成为母亲后急剧转换的幼年指导行为的神经机制的见解（图1）。

尽管虐待儿童可能伴随着有缺陷的母性回路，但重要的是要注意，缺乏母性关怀的行为并不等于对儿童有积极的敌对行动。我们的研究描述了一个专门的回路，它驱动消极的幼年指导行为，同时反对母性关怀回路。抑制这种 "敌意 "回路可能是一种策略，不仅可以防止虐待儿童，还可以在需要时提高母亲护理的质量。      

我们的研究侧重于雌性小鼠，目前仍不清楚这些回路是否以同样的方式在雄性小鼠中运作。未来的研究应该解决这个问题。此外，最近的一项研究表明，BNSTprESR1细胞可以被细分为几十个分子上可区分的集群。在男性中，BNSTprESR1细胞在成人的攻击性和性行为中具有作用。因此，很可能不是所有雄性的BNSTprESR1细胞，也可能是雌性的，都与杀婴有关。未来的研究可能会完善驱动杀婴的BNSTpr细胞的分子特性。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-023-06147-9

转自：“生物医学科研之家”微信公众号

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