正文
这一过程可以通过实验中的数据得到佐证。在小鼠首次战斗时,研究人员发现dLS的多巴胺释放量显著增加,且多巴胺的作用削弱了局部神经元之间的抑制连接,使攻击行为得以发生。然而,在多次战斗后,小鼠dLS内的局部抑制网络自然减弱,即使在没有多巴胺输入的情况下,攻击行为仍能顺利进行。这解释了为何多巴胺对“专家攻击者”的影响会逐渐减弱。
这一发现揭示了多巴胺在神经回路中的精妙作用:它并非单纯地驱动攻击行为,而是通过动态调控神经网络的兴奋与抑制,为行为提供灵活的适应性。
腹侧被盖区(VTA)多巴胺转运体(DAT)阳性细胞对小鼠攻击
行为的调控作用
(Credit:
Nature
)
实验设计(a, e, l, p):
通过光遗传学、化学遗传学(hM4Di和hM3Dq)以及基因敲除技术,研究多巴胺神经元在小鼠攻击行为中的作用。
实验分为两组:
针对未训练小鼠(naive)和新手攻击者(novice aggressors),以及经过多次攻击训练的专家攻击者(expert aggressors)。
时间线:
涉及攻击行为诱导、药物注射(如C21或生理盐水)、行为测试(10分钟RI测试,Resident-Intruder Test)。
组织学验证(b, m, n, o):
组织染色显示,VTA的多巴胺神经元在实验中被特异性标记,代表性组织切片的图像(如EGFP阳性细胞)显示标记的准确性。
在sgRosa26组(对照组)和sgTH组(去除酪氨酸羟化酶,阻断多巴胺合成的实验组)中,EGFP标记的细胞中,VTA中TH阳性细胞的比例显著减少(图n)。
感染细胞主要集中在VTA,少量分布于黑质致密部(SNc)(图o)。
新手攻击者(f–h):
化学遗传学抑制多巴胺神经元(hM4Di)显著降低新手攻击者的攻击发生率(图f)、攻击持续时间(图g),并延长攻击潜伏期(图h)。
激活多巴胺神经元(hM3Dq)则相反,显
著增加攻击发生率,延长攻击时间,缩短潜伏期。
专家攻击者(i–k):
无论抑制(hM4Di)还是激活(hM3Dq)多巴胺神经元,都未显著影响攻击发生率(图i)、攻击持续时间(图j)或攻击潜伏期(图k)。
这表明随着战斗经验积累,攻击行为逐渐独立于多巴胺信号调控。
无经验小鼠(naive mice,图q, r–t):
在Rosa26对照组中,小鼠的攻击行为随着RI测试天数逐渐增强(图r)。
在sgTH组中(缺乏多巴胺合成),攻击发生率显著降低。
sgTH组小鼠的攻击持续时间显著缩短(图s),而攻击潜伏期延长(图t)。
专家攻击者(图u–w):
基因敲除TH对专家攻击者的攻击行为几乎没有影响(图u–w),无论是攻击发生率、持续时间还是潜伏期。
这表明专家攻击者的攻击行为已通过神经回路塑造,摆脱了对多巴胺的依赖。
在研究中,“新手攻击者”和“专家攻击者”是两个关键的实验分组。“新手”指的是首次接触战斗的小鼠,而“专家”则是经过多次战斗胜利并积累丰富经验的小鼠。这种分组不仅体现了战斗经验的差异,也为研究多巴胺如何动态调控攻击行为提供了基础。
实验发现,“新手”小鼠的攻击行为高度依赖多巴胺的输入。当研究人员抑制腹侧被盖区(VTA)多巴胺神经元的活性时,“新手”小鼠几乎无法发起攻击。然而,对于“专家”小鼠,即便在多巴胺信号被削弱的情况下,它们仍能保持强烈的攻击性。这种差异揭示了战斗经验在塑造神经回路功能中的重要性。