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　　2020年9月21日，國際著(zhù)名學(xué)術(shù)期刊《Neuron》在線(xiàn)發(fā)表題為《特異性感知與攻擊行為相關(guān)的同物種雄性信息的下丘腦神經(jīng)元》的研究論文。該研究由中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng )新中心（神經(jīng)科學(xué)研究所）、上海腦科學(xué)與類(lèi)腦研究中心、神經(jīng)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室許曉鴻研究組完成。該研究利用鈣信號記錄、化學(xué)遺傳操縱及腦片電生理等技術(shù)，解析了下丘腦腹側乳頭體前核通過(guò)整合嗅覺(jué)信息，特異性地編碼同物種雄性信息，進(jìn)而調控小鼠攻擊行為的細胞及神經(jīng)環(huán)路機制。 

　　本能社會(huì )行為對于種群繁衍至關(guān)重要。在行為產(chǎn)生之前，動(dòng)物需要整合感覺(jué)信息，判斷同物種個(gè)體的性別，進(jìn)一步表現出合適的行為。例如，雄性對雌性表現出求偶動(dòng)作；而對其他雄性則發(fā)動(dòng)攻擊。以往的研究發(fā)現，當嗅覺(jué)感知的器官--犁鼻器被破壞后，雄性小鼠喪失攻擊行為，并且對雄性和雌性同類(lèi)都表現出求偶動(dòng)作。這表明小鼠對于同物種的性別判斷主要依賴(lài)于嗅覺(jué)信息。雖然已有大量的研究表明下丘腦內特定核團驅動(dòng)攻擊行為和求偶行為的發(fā)生，但是對于這些核團在生理條件下是如何整合來(lái)自嗅覺(jué)系統的性別信息，并進(jìn)一步指導行為發(fā)生的神經(jīng)機制并不清楚。 

　　利用鈣信號記錄系統，許曉鴻研究組發(fā)現腹側乳頭體前核表達多巴胺轉運體的神經(jīng)細胞（PMv^DAT）在小鼠嗅聞成年雄鼠尿液時(shí)強烈響應，而對于去勢雄鼠、雌鼠、幼鼠以及大鼠的尿液則反應很小。當利用藥理遺傳學(xué)方法抑制PMv^DAT神經(jīng)細胞時(shí)，雄性小鼠失去對于雄鼠尿液的辨識能力，相應的，對于雄性入侵者的攻擊行為也顯著(zhù)下降。而激活這群PMv^DAT細胞則增加對雄性小鼠的攻擊。進(jìn)一步，研究組利用陽(yáng)離子通道（Trpc2）基因敲除小鼠，破壞犁鼻器的嗅覺(jué)信號傳遞，發(fā)現在基因敲除的雄性小鼠中，PMv^DAT細胞對于雄性小鼠尿液的反應顯著(zhù)降低，說(shuō)明PMv^DAT細胞整合來(lái)自犁鼻器的嗅覺(jué)信息。隨后，利用病毒示蹤，鈣信號記錄和藥理遺傳學(xué)方法，研究組發(fā)現并證實(shí)來(lái)自犁鼻器的雄性小鼠尿液信號通過(guò)腹側終紋床核傳遞到PMv^DAT細胞。以上結果表明PMv^DAT細胞特異性地編碼同類(lèi)雄性信息，并進(jìn)一步指導行為的發(fā)生。該研究解析了雄性動(dòng)物相關(guān)信息傳輸至下丘腦并引起攻擊行為的細胞和環(huán)路機制，為進(jìn)一步研究性別特異性嗅覺(jué)信息處理、性別特異性行為的調控以及性別感知和意識的神經(jīng)基礎奠定了堅實(shí)的基礎。  

　　此項研究工作在中科院腦智卓越中心許曉鴻研究員的指導下，主要由博士研究生陳愛(ài)曉完成，實(shí)驗室成員嚴晶晶、張?chǎng)?、王蕾等做出了重要貢獻。研究過(guò)程中得到中科院腦智卓越中心竺淑佳研究員，竺淑佳實(shí)驗室管家宋楠以及徐春研究員的大力支持。本項目得到了中科院、國家自然科學(xué)基金委以及上海市的資助。 

　　圖注：處理嗅覺(jué)信息并調節雄性攻擊行為的神經(jīng)環(huán)路。