《科学》发布！西安交大成果揭示社交决策的神经编码机制

2025年1月10日，西安交通大学王昌河教授团队在《科学》杂志上发表了题为“Sexually dimorphic dopaminergic circuits determine sex preference”的研究论文。该研究首次证实，成年雄鼠和雌鼠（非发情期）在正常生理条件下均表现为雌性社交偏好，在面临生存威胁时，它们均会转变为雄性社交偏好，中脑多巴胺（DA）奖赏系统是决定这一行为决策的核心机制，但雄性个体与雌性个体采用了不同的环路决策机制（性别二态性）。雄性个体腹侧被盖区多巴胺能神经元（VTADA）向伏隔核（NAc）投射的奖赏环路（生殖繁衍的内在需求）介导了其雌性社交偏好，而DA向内侧视前区（mPOA）投射的防御环路（响应外在生存威胁）则介导了其雄性社交偏好，两个环路之间的竞争与平衡决定其最终的性别选择决策；在雌性个体中，其雌雄偏好性均由VTADA-NAc奖赏环路介导，该环路中DA神经元的放电模式（紧张性放电促进雄性偏好、时相性放电介导雌性偏好）决定了其社交性别偏好。

研究发现，外界生存威胁改变雄雌个体的社交性偏好。研究人员采用三箱社交实验发现，成年雄鼠与雌鼠（非发情期）在正常生理条件下均表现为雌性社交偏好。然而，当社交环境中引入狐狸尿主成分三甲基噻唑啉（TMT）等生存威胁时，雄鼠与雌鼠均由雌性社交偏好转变为雄性偏好。为明确这一社交决策转变是否为嗅觉通路的特异性表现，作者进一步借助条件恐惧实验（足底电刺激）偶联的环境与声音信号，发现视觉和听觉通路介导的生存威胁信号也可将小鼠的社交偏好由“亲雌”转变为”亲雄”，表明不同的感觉信号通路均可介导外界生存压力，参与社交决策调控。以上结果表明，动物的社交决策是动态变化的，会根据其内在生理需求与外界环境条件改变而做出动态调整，以期在社交活动中获得最大的生存效益。

本研究综合运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，发现雄雌个体在正常生理条件下均表现为雌性偏好，但在生存威胁下则会转变为雄性社交偏好，雄性个体采用VTADA-mPOA（防御环路）与VTADA-NAc（奖赏环路）两条DA投射环路的竞争与平衡决定其社交性偏好，而雌性个体则采用VTADA-NAc奖赏环路不同放电模式的切换决定其社交性偏好。该研究不仅明确VTADA神经元是编码社交决策的关键枢纽，还揭示了社交性偏好的DA性二态神经环路新机制，建立了社交行为的神经环路决策新机制，并为理解内在生理需求与外部生存环境协同调控本能行为的神经环路信息整合机制提供新范式，为理解雌雄个体间的情感与行为差异提供全新视角，为相关脑病的性别差异性治疗提供理论支持。

西安交通大学王昌河教授为本文的通讯作者，西安交通大学徐华栋副教授、西南医科大学康新江教授和张春祥教授为共同通讯作者。西安交通大学博士后韦安琪、博士生赵安然、博士后郑超文和董楠为本文的共同第一作者。西安交通大学分析测试中心郝英工程师协助完成Confocal成像数据的采集。中山大学李勃兴教授、空军军医大学王文挺教授为本研究提供了宝贵意见和帮助。本研究获得国家自然科学基金、国家科技创新项目、陕西省科技创新团队项目、陕西省杰出青年基金、陕西省重点研发计划、中国博士后基金等项目资助。

Science期刊对本文进行特别推荐，且同期发表perspective文章对本研究进行了亮点专评。

华商报大风新闻记者 任婷

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