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2025年2月21日南加州大學(xué)張礪教授團(tuán)隊(duì)在Science雜志上發(fā)表文章揭示下丘腦催產(chǎn)素神經(jīng)元調(diào)控對(duì)無(wú)意識(shí)同伴小鼠的“救助樣”親社會(huì)行為。

早前，2025年1月中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)張智與安徽醫(yī)科大學(xué)陶文娟、王立奎聯(lián)合在Science Advances上發(fā)表文章建立了清醒小鼠對(duì)麻醉同伴的親社會(huì)互動(dòng)模型，發(fā)現(xiàn)清醒小鼠做出“拖拽舌頭”類似救助的具象化行為，以促進(jìn)麻醉同伴小鼠的蘇醒，并進(jìn)一步詳細(xì)、系統(tǒng)解析了小鼠通過(guò)“舌頭-大腦”環(huán)路對(duì)麻醉的同伴做出類似的親社會(huì)行為以促進(jìn)其蘇醒。

研究人員通過(guò)鎮(zhèn)靜藥物誘導(dǎo)小鼠進(jìn)入麻醉狀態(tài)，并將其與清醒同伴小鼠共同放置于一個(gè)實(shí)驗(yàn)箱中。行為學(xué)記錄發(fā)現(xiàn)清醒同伴小鼠對(duì)這些無(wú)意識(shí)小鼠的親密接觸時(shí)間顯著增多，主要集中在口面部、軀干、前爪、尾巴等區(qū)域。進(jìn)一步將這些行為分為嗅探、理毛、口眼區(qū)域親密接觸三大類型，在時(shí)間發(fā)生先后順序上：嗅探和理毛行為在放入無(wú)意識(shí)小鼠后立即出現(xiàn)，而口眼區(qū)域親密接觸行為則是延遲出現(xiàn)，并逐漸增強(qiáng)；在持續(xù)時(shí)間占比上，嗅探、理毛、口眼區(qū)域親密接觸行為的持續(xù)時(shí)間分別占總親密接觸時(shí)間的5.95%、37.8%、56.3%，因此清醒小鼠對(duì)無(wú)意識(shí)同伴的親密接觸形式主要為口眼區(qū)域親密接觸。

清醒小鼠對(duì)死亡狀態(tài)的同伴小鼠的親密接觸行為類似于無(wú)意識(shí)狀態(tài)小鼠，但對(duì)處于睡眠狀態(tài)的小鼠理毛、口眼區(qū)域親密接觸行為顯著減少。有意思的是，在口眼區(qū)域親密接觸行為中，可以顯著的觀察到清醒小鼠將無(wú)意識(shí)同伴的舌頭拉出，可促進(jìn)其蘇醒。 

圖1：清醒小鼠對(duì)無(wú)意識(shí)小鼠進(jìn)行拖拽舌頭救助樣行為

為進(jìn)一步揭示對(duì)無(wú)意識(shí)同伴”救助樣”行為的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制，研究人員通過(guò)檢測(cè)內(nèi)側(cè)杏仁核、基底外側(cè)杏仁核、海馬、下丘腦室旁核(PVH)、下丘腦腹內(nèi)側(cè)核等與嗅探、理毛、社交相關(guān)腦區(qū)神經(jīng)元活性后，發(fā)現(xiàn)在接受無(wú)意識(shí)同伴刺激后清醒小鼠PVH腦區(qū)cFOS陽(yáng)性神經(jīng)元數(shù)量增加，最為顯著，這些激活的神經(jīng)元大多數(shù)是催產(chǎn)素神經(jīng)元。光纖鈣成像記錄也進(jìn)一步證實(shí)清醒小鼠在與無(wú)意識(shí)同伴接觸后PVH腦區(qū)催產(chǎn)素神經(jīng)元鈣離子活性顯著增加。 

圖2：清醒小鼠在與無(wú)意識(shí)同伴接觸PVH腦區(qū)催產(chǎn)素神經(jīng)元鈣離子活性顯著增加

光抑制PVH腦區(qū)催產(chǎn)素神經(jīng)元清醒小鼠在與無(wú)意識(shí)同伴的理毛、口眼區(qū)域親密接觸行為減少，光激活這類神經(jīng)元群可促進(jìn)上述親密接觸行為。側(cè)腦室注射催產(chǎn)素受體拮抗劑也能顯著降低親密接觸行為，表明PVH腦區(qū)催產(chǎn)素神經(jīng)元調(diào)控對(duì)無(wú)意識(shí)同伴小鼠的救助樣親社會(huì)行為。 

圖3：抑制PVH腦區(qū)催產(chǎn)素神經(jīng)元活性減少“救助樣”行為

本文通過(guò)構(gòu)建麻醉同伴小鼠的親社會(huì)模型發(fā)現(xiàn)同伴小鼠通過(guò)對(duì)無(wú)意識(shí)小鼠進(jìn)行拖拽舌頭促進(jìn)蘇醒，PVH腦區(qū)催產(chǎn)素神經(jīng)元介導(dǎo)這一“救助樣”社會(huì)行為。

【參考文獻(xiàn)】

Sun et al., Science 387, eadq2677 (2025)，Reviving-like prosocial behavior in response to unconscious or dead conspecifics in rodents

Cao et al., Sci. Adv. 11, eadq3874 (2025) ，Rescue-like behavior in a bystander mouse towardanesthetized conspecifics promotes arousal via atongue- brain connection