Science丨李玥璇等报道婴儿社交行为的神经环路发展

哺乳动物的幼儿有一种和母亲形成依附纽带 （attachment bond） 的先天驱动力。婴儿和母亲的社交关系 （social relationship） 也是婴儿的第一个社交行为。这个纽带不仅给婴儿提供了发育所需要的营养和保护，更重要的是给婴儿提供了未来社交行为的模版。母亲在婴儿的发育中扮演着一个安全堡垒 （secure base） 的角色. 母亲通过帮助减轻婴儿的压力反应 (stress response) ，促进婴儿去探索未知的环境和学习对他们发育有益的联系。然而，婴儿大脑中整合与母亲社交行为的特定神经元/神经环路还很大程度上处于未知。

Science发表了来自耶鲁大学医学院生理与行为实验室的Marcelo O. Dietrich团队的研究成果：Neurons for infant social behaviors in the mouse zona incerta（第一作者：李玥璇）。利用小鼠模型，通过记录和调节特定神经元的活动来研究婴儿大脑中整合与母亲社交行为的特定神经元/神经环路这个问题。

研究关注于一群在大脑未定带 (the zona incerta) 中的表达生长抑素的神经元 （somatostatin-expressing neurons） 。大脑未定带是一个整合外界感官刺激，包括视觉，听觉和体觉， 同时也整合内感受 （interoceptive signals） 。在小鼠发育过程中，ZISST神经元有一个独特的特征：这些神经元在出生后的前3周内短暂的投射到其他脑区，并且调控其他脑区的发育。基于以上特点和与母亲互动需要多种感官信息的整合，团队记录了ZISST神经元在与母亲社交互动中的活动变化。

研究发现ZISST神经元，相对于同一脑区的其他神经元，在于母亲互动中特定地被激活。与其他同种类的鼠的社交互动也激活ZISST神经元， 但激活程度低于母亲。进一步发现ZISST神经元的激活来源于和母亲的社交接触 （social contact） ，并整合了接触中嗅觉和体觉的信息。基于这个发现，作者下一步研究了人为的激活这些神经元会如何影响幼鼠的行为和生理，发现ZISST神经元的激活降低了由与母亲分离引起的哭叫行为 （ultrasonic vocalization） ，同时减缓了压力荷尔蒙，皮质酮 （corticosterone） 的释放。他们还发现ZISST神经元的激活，有着和母亲相似的效果，可以促进幼鼠学习正向的关联。幼鼠对与ZISST神经元的激活匹配的玩具产生了偏好。相反，在幼鼠与母亲相聚过程中抑制ZISST神经元的活性，幼鼠表现出强烈的哭叫行为且不能完全地学习新的关联。由于ZISST神经元调节幼鼠多方面的反应，进一步刻画了其与其他脑区的神经连接 （connectivity） 并发现其与多个已知的感官，情感和认知脑区的连接。

理解婴儿社会行为的神经基础对于阐明早期社会和情感发展的机制至关重要。这项研究发现了ZISST神经元特定对幼鼠的社交互动有反应并且它们的激活调控幼鼠的压力反应和学习，起到了和母亲类似的功能。

ZISST神经元有明显的发育特征。在早期发育过程中，它会向大脑皮层建立密集的投射，ZISST神经元的活性也影响皮层发育。因为皮层的延长发育是哺乳动物大脑进化的一个主要特征。哺乳动物的另一个标志是婴儿与母亲之间的特殊联系。鉴于研究结果，团队认为ZI是将这两个哺乳动物特征交织在一起的一个枢纽。

另外，研究表明，ZISST神经元是婴儿社会反应和学习的关键调节器。早起婴儿社会经历的丰富程度为以后认知和情感发育奠定了基础。社会行为的发育破坏可能是由儿童虐待，或者一些神经发育疾病，例如自闭症谱系障碍，引起的。这项研究结果为研究婴儿在神经发育典型和神经多样化发育中的特定反应提供了一个切入点。

http://doi.org/10.1126/science.adk7411

制版人：十一

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