个体经历被编码并存储于记忆印迹细胞中,对未来社交情境中的社交偏好动态至关重要,然而其涉及的神经环路机制尚不清楚。
2026年3月9日,武汉科技大学田波和华中科技大学张培共同通讯在PNAS 在线发表题为Divergent BLA engram circuits orchestrate social preference dynamics in bystander male mice with self-experienced stress的研究论文。
该研究构建了一种小鼠模型,将自身经历的单一社交挫败应激与替代性社交挫败应激相结合,结果显示小鼠对经历过挫败应激的笼伴表现出社交偏好,而对攻击者则表现出社交回避。
基底外侧杏仁核印迹细胞(BLAEC)呈现显著激活,化学遗传学操控证实了这些细胞对于社交偏好和社交回避行为的充分性和必要性。基于病毒的细胞类型特异性脑图谱分析表明,BLAEC投射至前扣带回皮层(ACC),且这些投射同样负责调控社交偏好动态。
来自 BLA-ACC 环路的不同投射,包括腹侧/背侧海马和未定带,在雄性小鼠中对这些行为产生多样化影响。该研究结果揭示了源自 BLAEC 的分流环路对社交偏好动态的调控作用,这可能为社交精神病理学的神经生物学机制提供新的见解。
社会交互作用是人类和动物生存与繁殖成功的基础。该行为表现为一系列复杂且高度灵活的动作,受到环境因素、内部状态及个体经验的动态影响。社会灵活性作为适应性行为的关键方面,使个体能够根据变化的环境信号和既往经验调整其社会交互作用。
在社会灵活性的多个维度中,社会偏好的动态变化尤为突出。社会偏好的动态调节是一种复杂的特性,涉及根据社会情境调整社会认知和行为的能力。在社会神经科学领域,理解社会偏好动态变化的潜在机制对于阐明个体如何应对复杂的社会环境并维持功能性关系至关重要。
个体经验,特别是与社会交互作用中类似负性事件相关的经验,对社会偏好动态变化(如社会认知、社会新异性偏好及回避行为)具有显著影响。经历过急性社交挫败的小鼠在暴露于社交挫败相关线索时,会表现出继发的社交回避行为。具体而言,它们目睹了同种小鼠被CD1(ICR)远交系攻击鼠(CD1)进行身体攻击。
同时,近期发表的一项研究表明,个体自身的束缚经历会改变其对经历相同应激情感状态同种小鼠的反应,并且内侧前额叶皮质的促肾上腺皮质激素释放因子神经元调节着这些社会反应。因此,既往经验的社会信息如何被处理并转化为社会偏好的适应性行为反应,仍然是一个引人关注的问题。
大量研究已证明,基底外侧杏仁核(BLA)在负性事件诱发的创伤性记忆的存储、再巩固和提取中起着关键作用。此外,作者先前的研究也证实,社交挫败应激相关的创伤性记忆在小鼠的BLA印迹细胞(BLAEC)中存储和编码。
印迹细胞这一概念最初由Richard Semon于1904年提出,指在经历事件期间被激活、经历持久的物理或化学变化,并随后可被选择性再激活以提取该记忆,或被抑制以防止提取的细胞群。进一步地,BLAEC被认为是构成指导社会行为的创伤性记忆痕迹的神经基础,并且是社会记忆形成不可或缺的部分。
SSDS相关BLAEC会对与失败的笼内同伴及攻击者进行社交互动作出反应(图片源自PNAS)
BLA向多个脑区发出分叉投射,这对于将社会信息与情感背景整合至关重要,从而影响社会偏好和社交回避等社会行为。已有充分证据表明,激活BLA-伏隔核(NAc)谷氨酸能环路会增强小鼠的社交回避行为。此外,激活BLA-腹侧海马(vHPC)投射会显著减少与同种小鼠的社会交互作用并引发焦虑样行为。
BLA也接收来自上游脑区的输入,并参与社会信息处理。最近一项研究报道,前扣带回皮质(ACC)-BLA的皮质-杏仁核环路在足部电击观察学习过程中传递社会来源的信息。此外,ACC已被确定为一个枢纽,通过不同的下游靶点产生特定且恰当的共情行为反应。
具体而言,ACC-NAc环路对于疼痛和镇痛的社会传递是必需的,但不参与社会恐惧传递;而社会恐惧传递需要ACC-BLA环路。尽管已知BLA的输入和输出与这些区域共同参与复杂的社会信息处理,但BLAEC中促成应激经历相关社会偏好动态变化的具体下游网络仍有待充分阐明。
本研究建立了一个结合单次社交挫败应激(SSDS)与替代性社交挫败应激(VSDS)的小鼠模型,以探究早期经验相关社会偏好动态变化(如社会偏好和社交回避)的神经环路基础。在经历SSDS的VSDS雄性小鼠中,作者采用了一系列光纤光度测定、化学遗传学和行为学测试,以确定BLAEC在调节社会偏好动态变化中的作用。
随后,利用基于病毒的细胞类型特异性全脑图谱技术,作者证明了BLAEC直接投射至ACC谷氨酸能神经元(ACCGlu)。此外,通过双向光遗传学操控,作者在经历SSDS的VSDS小鼠中验证了BLAEC-ACCGlu环路对社会偏好动态变化的充分性和必要性。
最后,作者在雄性小鼠中测试了BLA-ACC环路不同投射对社会偏好动态变化的影响。这些发现揭示了早期的躯体应激经验如何通过源自印迹细胞的分叉环路,赋能后续的情绪应激观察暴露,从而驱动社会偏好的动态变化。
原文链接:https://doi.org/10.1073/pnas.2516904123