大脑通路发现青春期压力后会损害产后社交行为

青春期的压力会导致女性和其他哺乳动物的产后行为变化，包括抑郁症和产后社会行为的变化。

然而，青少年压力导致产后社会行为发生变化的神经回路机制尚不清楚。在《自然通讯》的一项 研究中，阿拉巴马大学伯明翰分校研究员 Minae Niwa 博士使用小鼠模型和尖端神经生物学技术来展示青春期期间的心理压力如何改变大脑中的神经元功能，从而导致产后社会行为的改变。

这项研究建立在她最近的发现基础上，即在青春期后期暴露于社会隔离的小鼠，仅在怀孕和分娩时才会表现出持久的行为变化，这种变化本身不会引起内分泌或行为变化。Niwa 和​​同事能够利用这种行为模型来探究在青春期后期受到压力的小鼠和对照组小鼠之间的产后神经回路差异，这些小鼠在青春期由于与其他小鼠的正常社交互动而保持不受压力。

丹羽专注于前边缘皮质，这是大脑的中心区域，在社会行为和压力反应调节中发挥着至关重要的作用。阿拉巴马大学研究人员使用光遗传学(光信号可以选择性地激活或抑制大脑回路)和体内钙成像，使研究人员能够检查大脑区域中特定神经元的神经元活动。这些方法使研究人员能够了解自由行为动物的神经细胞如何进行交流。

阿拉巴马大学精神病学和行为神经生物学系的研究人员发现，青少年社会心理压力与怀孕和分娩相结合，导致了从大脑皮层前岛叶区域到前边缘皮层的谷氨酸能通路功能低下。谷氨酸是哺乳动物中枢神经系统中主要的兴奋性神经递质。

这种皮质-皮质通路功能的减弱改变了前边缘皮质的神经元活动，进而导致异常的社会行为，正如在一项测试中所看到的那样，小鼠水坝与一只被限制在一个角落的熟悉的老鼠相处了多少时间一个笼子，与一只被限制在另一个角落的新老鼠。在这项社会新奇试验中，与有压力的水坝相比，无压力的水坝每次访问花费的互动时间更长，与新奇老鼠的总互动时间也更长。

具体来说，Niwa 及其同事发现，前岛叶-前边缘皮层通路在识别其他小鼠的新奇性过程中发挥着至关重要的作用，通过调节前边缘皮层中他们所谓的“稳定神经元”，这些神经元不断被新奇的小鼠激活或抑制。皮质-皮质通路意味着来自大脑皮质一个区域的神经元的动作电位传递到另一个皮质区域的目标神经元。

在他们的第一个实验中，阿拉巴马大学研究人员发现，前岛叶-前边缘皮层通路的活动减少与应激母鼠对社交新奇事物的偏好降低相关。然后他们使用光遗传学来确认该途径的功能相关性。

值得注意的是，在社会新颖性试验中，对无应激小鼠的前岛叶-边缘通路进行光遗传学抑制，减少了与新小鼠的社交互动，使它们的社交行为更像应激小鼠。相比之下，压力水坝前岛叶-前缘通路的光遗传学激活改善了社会新颖性试验中观察到的行为变化，使它们的行为更像不受压力的水坝。

此外，UAB团队能够在社会新颖性试验中限制光遗传学调节的时间，因此它仅在小鼠探索其笼子期间或仅在与被限制在笼子两个角落的新颖或熟悉的小鼠互动期间发生。结果表明，调节前边缘皮层稳定神经元的前岛叶-前边缘皮层通路仅在与其他小鼠的社交新奇互动过程中发挥关键作用，而不是在探索过程中发挥关键作用。

此外，他们还揭示了一种称为糖皮质激素受体(GR)的应激激素受体参与前岛叶边缘通路。通过选择性地去除该通路中的 GR，他们观察到应激母鼠前边缘皮层神经元活动变化的恢复。“这些发现表明，产后应激激素的长期升高在观察到的神经元通路和社会行为的变化中发挥着至关重要的作用，”丹羽说。

她说：“我们的研究揭示了重要的发现，证明前岛叶前边缘通路参与了青少年压力引起的产后改变，这些改变与对其他小鼠的新奇感的识别有关，这是社会行为的一个关键方面。” “探索前岛叶-前边缘通路的上游和下游贡献将有助于我们理解青春期后期社会隔离引起的产后社会行为变化，以及我们对社会行为本质的理解。”

这项研究的共同作者是 Kyohei Kin、Jose Francis-Oliveira 和 Shin-ichi Kano。所有这些人都在阿拉巴马大学精神病学和行为神经生物学系工作，丹羽是该系的副教授。精神病学和行为神经生物学是Marnix E. Heersink 医学院的一个系。

支持来自国立卫生研究院赠款 MH116869 和 MH128708;UAB 精神病学和行为神经生物学启动基金;以及武田科学基金会针对日本年轻医学博士和博士出国留学的奖学金计划。