原創(chuàng) Veronica 神經(jīng)現(xiàn)實(shí) 

文獻(xiàn)：Chen, Ai-Xiao, et al. "Specific Hypothalamic Neurons Required for Sensing Conspecific Male Cues Relevant to Inter-male Aggression." Neuron 108.4 (2020): 763-774.

DOI：https://doi.org/10.1016/j.neuron.2020.08.025

導(dǎo)讀作者：Veronica | 封面：中村豐

重溫007，風(fēng)度翩翩的硬漢James Bond和一位有著八塊腹肌、面目猙獰的敵人對峙。隔著屏幕你似乎都能嗅出雙方荷爾蒙的味道——哈，一場肉搏戰(zhàn)馬上就要開始了。

電影里的情形或許過于夸張，但這種同性相斥的現(xiàn)象，確實(shí)在生物界普遍存在。近日，來自中科院神經(jīng)所的許曉鴻團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，位于下丘腦（hypothalamus）腹側(cè)乳頭體核（ventral premammillary nucleus，PMv）的一類特異表達(dá)多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)體的神經(jīng)元PMv????，在感知與雄性小鼠相關(guān)的信息和調(diào)控攻擊行為中，起了重要的作用。

研究者讓沒有交配經(jīng)歷的“處男鼠”分別去嗅性腺完好的雄性小鼠、去勢雄性小鼠、雌性小鼠、幼鼠、雄性或雌性大鼠（大鼠會(huì)捕食小鼠）的尿液，和作為對照的生理鹽水，同時(shí)通過鈣信號(hào)記錄技術(shù)（fiber photometry）記錄PMv????神經(jīng)元的活動(dòng)情況。他們發(fā)現(xiàn)，PMv????神經(jīng)元對各種尿液的反應(yīng)普遍高于生理鹽水，尤其對性腺完好雄性小鼠尿液的反應(yīng)強(qiáng)度竟然是其他尿液的3至5倍。而相比于雄鼠，雌鼠似乎對不同的尿液并沒有特別明顯的選擇性。也就是說，“處男鼠”的PMv????神經(jīng)元，似乎能特異性地“嗅出”同類雄性小鼠的尿液信號(hào)。

通過對尿液的組分分析，研究者發(fā)現(xiàn)尿液中高分子量（high molecular weight）的成分在這個(gè)過程中起了重要的作用。如果將高分子量成分中的尿蛋白純化出來，同樣能引起“處男鼠”PMvD????神經(jīng)元的特異性反應(yīng)。

“處男鼠”的PMv????神經(jīng)元嗅不同尿液樣品和生理鹽水時(shí)的鈣信號(hào)變化

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Chen et al., Neuron

接著，研究者導(dǎo)演了小鼠版的007橋段，將一只雄性小鼠扔到了“處男鼠”的籠子里，讓兩只自由活動(dòng)的雄鼠單獨(dú)相處，同時(shí)記錄PMv????神經(jīng)元的鈣信號(hào)。他們發(fā)現(xiàn)，在兩只雄鼠身體相互接觸、互嗅對方生殖器，以及攻擊對方時(shí)，PMv????神經(jīng)元被選擇性激活了。尤其是在嗅對方生殖器時(shí)，鈣信號(hào)強(qiáng)度是身體接觸或攻擊對方時(shí)的2.5到5倍。有趣的是，如果殺死或者抑制這類神經(jīng)元，則發(fā)現(xiàn)“處男鼠“對雄性侵略者的攻擊性行為大大減少，而且對性腺完好雄鼠尿液的偏好也很大程度地減弱了。

左：投射到PMv????的v-BNST神經(jīng)元在嗅雄鼠尿液和雌鼠尿液時(shí)的鈣信號(hào)響應(yīng)；

右：抑制上游v-BNST神經(jīng)元后，PMv????神經(jīng)元對雄鼠尿液的選擇性反應(yīng)消失

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Chen et al., Neuron

究竟是哪個(gè)腦區(qū)接收了上游的嗅覺信號(hào)，然后投射到PMv????讓其產(chǎn)生選擇性反應(yīng)呢？通過逆行示蹤（retrograde tracing）的方法，研究者將目標(biāo)最終鎖定在v-BNST（腹側(cè)終紋床核）腦區(qū)。v-BNST位于感知化學(xué)信號(hào)的鼻犁器的下游，如果在給“處男鼠“嗅各種尿液的同時(shí)記錄投射到PMv????的v-BNST神經(jīng)元的鈣信號(hào)，他們發(fā)現(xiàn)，同PMv????一樣，這一群神經(jīng)元對性腺完好的雄鼠尿液也能產(chǎn)生選擇性反應(yīng)。如果抑制掉v-BNST神經(jīng)元活性，PMvDAT+對雄鼠尿液的選擇性反應(yīng)也同時(shí)消失了。

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