国外科学家对饶毅团队研究的评论：五羟色胺启动“人之初”社会纽带

母亲与我：大脑中的五羟色胺驱使婴猴本能地紧贴在母亲怀里。

多数哺乳动物出生后的第一个社会行为是“亲母行为”（maternal affiliation、maternal attachment），这一结论在多种哺乳动物幼崽的行为中均有据可循。例如，相较干净垫料或有其他雌性个体气味的垫料，大鼠和小鼠幼崽更偏好有自己母亲气味的垫料；猴子幼崽和人类婴儿也存在寻找母亲的行为，并且注视自己母亲面容的时间要多于注视陌生人的时间。

2023年3月2日，饶毅实验室于Neuron杂志发表研究论文，该研究以小鼠、大鼠、猴为研究对象，揭示了这种亲母行为依赖于脑内的信号分子五羟色胺（5-HT）。实验中研究人员制造了敲除“色氨酸水解酶2”（TPH2）基因的实验动物（TPH2为脑内合成五羟色胺所必需，其突变后动物将不再能合成五羟色胺），处理后的动物不再表现出常见的亲母行为。此外，激活或抑制大小鼠大脑中缝核的五羟色胺能神经元，能够分别激发和减弱其亲母行为。

过往研究表明，五羟色胺与成年动物的社会奖赏行为相关，促进其向神经元转运的药物能够提高动物的社交能力。研究人员表示，此次研究是人类首次使用遗传学方法，同时在多个物种中揭示分子如何调控动物幼崽的社会行为。

哥伦比亚大学发展神经精神病学教授Jeremy Veenstra-VanderWeele（未参与此研究）评论称：“极少有文章能够像这样从小鼠研究到猴子，同时涵盖如此多富有创新性的研究细节。”他表示，这项研究结果揭示了一个进化上的保守回路，它驱使婴儿去寻求能让他们感受到自己母亲存在的刺激。“这真是一个令人惊叹的研究。”

Veenstra-VanderWeele教授称，尽管一些研究表明五羟色胺与抑郁症及自闭症等疾病相关，但正常情况下人类并非生来就不具备合成五羟色胺的能力，因此尚不能证明这些发现与人类有直接关系。

尽管如此，纽约大学神经科学研究所教授Robert Froemke（未参与此研究）评论称，这些结果仍可以帮助研究人员理解这种分子如何塑造大脑发育及早期社会关系，以及如何影响后期社会行为。

论文中写道，亲母行为并非饶毅教授及其团队最初的研究方向。十余年前，他们在研究缺乏TPH2基因的成年小鼠时，注意到这些个体在婴儿时期表现出反常行为。

在最新的研究中，饶毅团队发现基因敲除的大小鼠幼崽不再对有母亲气味的垫料表现出偏好。敲除TPH2基因的恒河猴幼崽与其清醒及麻醉状态下的母亲依附或互动的时间也显著降低；此外，在同时观看自己母亲和其他母亲的图片时，婴猴没有表现出对自己母亲的偏好。

研究团队发现，通过药理学手段降低杂合子大鼠幼崽和婴猴体内的五羟色胺水平，也会导致其失去对母亲的偏好；反之，提高突变型动物体内的五羟色胺水平则会引发偏好。

钙成像显示，当野生型小鼠嗅到有自己母亲气味的垫料时，其大脑中缝核内的五羟色胺能神经元产生活跃。进一步分析显示，该气味同时激活室旁核催产素神经元。

此外，光遗传学实验证明，激活中缝核投射到室旁核的五羟色胺能神经末梢，能够引发母亲偏好缺陷小鼠的亲母行为。

饶毅团队发现，与五羟色胺基因敲除动物一样，催产素基因敲除突变种大鼠幼崽在母亲与其他雌性垫料间没有表现出明显偏好。而给突变种大鼠幼崽喷鼻催产素则能够恢复其亲母行为。

通过药物提高五羟色胺水平可以挽救TPH2基因敲除动物的母亲气味偏好缺陷，但对催产素基因敲除动物无效。以上结果表明催产素在五羟色胺的下游发挥作用，施用催产素能够解决五羟色胺缺乏的问题。

本次研究中对于五羟色胺-催产素关系的描述与过往研究结果略有不同。2013年，由斯坦福大学精神病学与行为科学教授Robert Malenka主持的一项有关成年动物社会奖赏的研究发现，五羟色胺在催产素的下游发挥作用。但Robert Malenka教授表示：“这种差异可能源于两项研究关注的脑区不同。当前可以得出的结论是，五羟色胺与催产素以极为复杂的方式相互作用，共同影响多种社会行为。”

Froemke教授称：“此项研究提出的许多问题，都可以在未来的研究中进行深入挖掘。例如五羟色胺系统是如何建立的？其如何响应母亲的气味？对那些尚不能独立探索世界的动物幼崽而言，这一系统会带来哪些好处？这些问题都极富吸引力。”

原文 | ANGIE VOYLES ASKHAM

图 |  Chris Stenger / Minden

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