综述:抑制成年实验大鼠(Rattus norvegicus)和小鼠(Mus musculus)亲代行为的神经回路
《Hormones and Behavior》:Neural circuits that suppress parental behavior in adult laboratory rats (
Rattus norvegicus) and mice (
Mus musculus)
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时间:2025年11月21日
来源:Hormones and Behavior 2.4
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这篇综述探讨了啮齿类动物(大鼠和小鼠)防御神经网络如何抑制亲代行为,比较了雌鼠和雄鼠对幼崽的不同反应及神经机制。研究发现,犁鼻器输入激活杏仁核(MeA),通过抑制下丘脑中缝核区(MPOA)和激活防御相关区域(如中脑导水管周围灰质),导致未育雌鼠回避幼崽、雄鼠攻击幼崽。但产后雌鼠的MPOA活动增强,抑制防御系统并促进亲代行为。研究指出,实验室鼠种差异(如C57BL/6雄鼠高攻击性)可能源于基因选择,但两性共享的神经机制基础明确,涉及尿囊素3和CRF-R2等分子。
在这项研究中,科学家Michael Numan探讨了在未有性经验的实验室大鼠和小鼠中,抑制父母行为的防御性神经系统的特性。研究重点放在了未生育的雌性大鼠和未生育的雄性小鼠身上,因为这些动物在初次接触幼崽时通常表现出不同的行为模式。例如,未生育的雌性大鼠通常会回避幼崽,而未生育的雄性小鼠则可能表现出攻击性行为。然而,尽管这些行为有所不同,它们的防御性神经系统在结构和功能上却有显著的相似之处。
研究发现,来自犁鼻器的输入激活了中脑杏仁核(MeA),而MeA与终纹床核(BST)之间的连接则会抑制中脑前区(MPOA)的活动。MPOA是一个与父母行为促进相关的下丘脑区域,而MeA和BST之间的连接则会激活一个中丘脑-导水管周围灰质(PAG)的防御性区域,导致未生育的啮齿类动物避免或攻击幼崽。这种机制在大鼠和小鼠中都有体现,但具体的表现形式可能因物种而异。
尽管在大鼠中的基础研究主要集中在雌性个体上,但近年来的小鼠研究,尤其是利用先进的神经科学方法,为这一防御性神经系统提供了更详细的描述。研究发现,下丘脑的前室旁区(PFA)中表达尿促素3(Urocortin 3)的神经元在防御性行为中起着关键作用。此外,MeA中表达促肾上腺皮质激素释放因子受体2(CRF2)的神经元也被发现参与这一过程。这些发现表明,防御性神经系统不仅存在于大鼠中,也存在于小鼠中,但其具体组成和功能可能因物种和遗传背景而有所不同。
在大鼠和小鼠的研究中,科学家还关注了父母行为在生育后如何发生变化。研究表明,当雌性大鼠或雄性小鼠成为父母后,MPOA的传出神经元会抑制防御性系统,并激活父母动机。这一过程可能涉及复杂的神经网络和信号传递机制,从而使得父母个体能够更有效地照顾幼崽。然而,即使在某些具有自发父母行为的雌性小鼠中,也存在一种潜在的防御性系统,这种系统可能在特定的环境压力下被激活。
值得注意的是,不同品系的小鼠在未生育阶段对幼崽的反应存在显著差异。一些品系的雌性小鼠在初次接触幼崽时就能迅速表现出父母行为,而另一些品系则可能表现出攻击性行为。这种差异可能与遗传因素有关,特别是与选择性繁殖和近交导致的基因变化有关。这些基因变化可能使某些品系的小鼠的父母行为不再严格依赖于妊娠和分娩的生理事件,从而表现出更早的父母行为。
相比之下,雄性小鼠在未生育阶段对幼崽的反应则更加复杂和多样化。不同品系的雄性小鼠可能表现出攻击、忽视或父母行为,这种差异可能与它们的遗传背景和环境因素有关。然而,研究也表明,即使是表现出强烈攻击行为的雄性小鼠,也可以通过适当的刺激转化为父母行为。这说明,父母行为的神经机制在雄性小鼠中同样存在,只是在未生育阶段受到更强的抑制。
在研究中,科学家特别强调了C57BL/6品系小鼠的重要性。这个品系的小鼠在神经研究中被广泛使用,无论是基础研究还是基因改造实验。研究发现,C57BL/6品系的雌性小鼠在初次接触幼崽时表现出相对迅速的父母行为,而同品系的雄性小鼠则表现出强烈的攻击性行为。这种差异可能与该品系的遗传特征有关,也可能受到环境因素的影响。
通过比较大鼠和小鼠的研究,科学家发现尽管在未生育阶段它们对幼崽的反应不同,但其防御性神经系统的结构和功能存在显著的相似性。这种相似性可能为理解父母行为的神经基础提供了重要的线索。同时,研究也指出,生育后的个体在面对环境压力时表现出更强的抗压能力,这可能与它们的神经系统的适应性有关。
此外,研究还探讨了父母行为的神经机制如何在未生育个体中被抑制,以及这些抑制机制如何在生育后被解除。科学家认为,这种抑制机制可能与大脑中特定的神经回路有关,这些回路在未生育阶段被激活,而在生育后则被抑制。这种机制的解除可能涉及复杂的神经调控过程,包括激素变化和神经元活动的调整。
总的来说,这项研究揭示了在未有性经验的实验室大鼠和小鼠中,抑制父母行为的防御性神经系统的复杂性。通过比较不同物种和品系的反应,科学家不仅发现了这些系统的相似性,还揭示了其在不同条件下的变化。这些发现对于理解父母行为的神经基础具有重要意义,并为未来的相关研究提供了方向。
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