听觉条件刺激诱导的小鼠靠近行为

Proximity in mice induced by an auditory-conditioned stimulus

作者信息Wataru Ito, Alexei Morozov
PMID42457949
发布时间2026-09
DOI10.1038/s41386-026-02492-1

实验完整度

包含行为学实验(恐惧条件化配对测试)、化学遗传学抑制(DREADD)及药理学阻断(L368,899),并采用双模型比较(GMM)等分析,验证了功能与机制。

主要模型

129SvEv/C57BL/6N F1 杂交小鼠 同性配对(熟悉与陌生) DREADD 化学遗传学模型 恐惧条件化模型

重点核对

CS 参数:30秒、8kHz、80dB 纯音,US:0.5mA、0.5秒足部电击,二者共同终止 配对类型:熟悉(同笼)或陌生(从未同笼) DREADD 病毒:AAV5-hSyn-DIO-hM4D(Gi)-mCherry(Addgene 44362)和 AAV-hSyn-Cre(Addgene 105553),稀释至5×10^12病毒颗粒/mL,注射0.2μL CNO 给药:腹膜内注射,测试前40分钟,剂量未明确说明 催产素受体拮抗剂 L368,899:3 mg/kg 腹膜内注射,测试前40分钟

摘要

社会归属感促进物种的生存和福祉,而接近同类是归属接触的必要前提。虽然先天威胁可靠地增加同类之间的接近,但习得威胁是否具有相同效果仍属未知。在此,我们报告听觉条件刺激(CS)在小鼠中诱导靠近行为。在同性配对中,恐惧条件化的小鼠在CS呈现期间增加了靠近,且独立于僵直水平。这种CS诱发的靠近需要伴侣之间的熟悉性以及完整的基底外侧杏仁核到腹侧海马体输入,通过DREADD介导的抑制得以证明。它还需要催产素受体信号传导,通过系统性给予拮抗剂L368,899得以证明。这些发现表明,习得和先天威胁共享社交靠近的神经回路。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
习得威胁线索(听觉条件刺激)是否能在同类间诱导靠近行为,以及介导此效应的神经回路和分子机制是什么?
核心机制
条件刺激通过基底外侧杏仁核(BLA)到腹侧海马(vHPC)的输入,以及催产素受体信号传导,促进熟悉小鼠间的靠近行为。
主要证据
行为测试显示CS显著缩短熟悉配对小鼠的鼻-鼻距离;DREADD抑制BLA→vHPC通路消除了CS诱导的靠近;系统性给予催产素受体拮抗剂L368,899阻断了该效应。
研究意义
这些发现表明习得和先天威胁可能共同激活社交靠近的神经回路,为理解威胁应对中的社交行为提供了新视角。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

行为范式:恐惧条件化与配对测试

确定听觉条件刺激能否在熟悉或陌生小鼠对中引发靠近行为。

将小鼠单独进行听觉恐惧条件化,随后在陌生情境中成对测试,记录CS呈现前后的视频,并手动标注鼻子位置以计算鼻-鼻距离、僵直和身体接触。

2

绘制CS诱导靠近的神经回路图谱

确定投射到vHPC、NAc等下游区域的BLA神经元是否参与CS诱导的靠近行为。

使用二元病毒策略在目标投射神经元中表达hM4D(Gi),通过CNO进行化学遗传学抑制,并在CS测试中测量配对小鼠的距离。

3

探究催产素信号对CS诱导靠近的影响

确定催产素受体信号是否参与CS诱导的靠近行为。

在CS测试前,给配对小鼠系统性注射催产素受体拮抗剂L368,899或生理盐水,比较两组间的靠近行为。

4

分析行为数据分布模式

检验熟悉配对和药物处理组是否在CS诱导的靠近程度上呈现双峰分布,以揭示亚群差异。

使用高斯混合模型(GMM)拟合相对CS诱导距离变化分布,比较单峰和双峰模型,并使用Akaike权重和Schwarz权重选择模型。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Freezeframe软件Actimetrics--
自定义Python脚本----
Med Associates标准条件箱Med Associates--
AAV5-hSyn-DIO-hM4D(Gi)-mCherryAddgene44362
AAV-hSyn-CreAddgene105553
L368,899----
GraphPad Prism 5GraphPad Software--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型与分组
小鼠品系为129SvEv/C57BL/6N F1杂交,年龄p75-90;熟悉配对需同笼并更换垫料后保持7天;陌生配对为从未同笼的非同胞。
阅读提示:见Materials and methods, Animals部分
恐惧条件化与测试
CS参数(30s, 8kHz, 80dB),US(0.5mA, 0.5s足部电击),配对次数(4次),间隔(60-180s);测试为CS前1分钟基线,CS呈现2分钟。
阅读提示:见Materials and methods, Fear conditioning部分
距离测量方法
采用手动标注每帧的鼻尖像素坐标,并通过三角测量几何转换计算实际世界坐标。
阅读提示:见Materials and methods, Animal tracking and distance estimation部分
DREADD病毒注射
病毒浓度(5×10^12病毒颗粒/mL),注射体积(0.2μL),注射坐标(详见BLA、vHPC、NAc位点),以及病毒表达验证。
阅读提示:见Materials and methods, Binary viral injections for DREADD inactivation部分
药物处理
CNO剂量(文中未明确说明)及给药时间(测试前40分钟);L368,899剂量为3 mg/kg,给药时间40分钟前。
阅读提示:见Materials and methods, Data analysis部分及Fig. 2、Fig. 3图注