Science子刊︱封锁隔离，好想聚会热闹一下：科学家发现孤独导致社交渴望的环路基础

撰稿 | 飘

排版 | AiBrain 编辑团队

人是社会性动物，天生希望归属于某个群体或社团，作为其中一员进行交流并得到体恤和爱护，一旦社会联系被剥夺，就会导致情绪困扰，感到空虚和孤独，并产生强烈的社交需求。

日常生活，似乎男性更渴望通过打球或者喝酒聚会等群体活动来满足社交互动，而女性则更倾向于居家整理，即便独处，也怡然自得。这其中不乏社会环境对男女的约束，但更多生物学实验表明男女在社交的选择上确实存在性别差异¹。

大脑发育障碍疾病之一——自闭症，男性患病率显著高于女性，比率约为4:1。但是社交隔离导致社交渴望以及男女表现差异的大脑环路基础，至今尚不清楚。

2022年10月12日，韩国科学家Bong-Kium Kaang实验室在Science Advances杂志发表题为‘Synaptic ensembles between raphe and D1R-containing accumbens shell neurons underlie postisolation sociability in males’的研究成果²，发现背侧中缝核多巴胺神经元通过增强与伏隔核壳部D1细胞的突触联结，来调节隔离后的社交需求。

Professor Bong-Kium Kaang in Seoul National University

24小时社交隔离

会引起雄性小鼠强烈的社交需求

小鼠天生喜群居、对新物件具有探索倾向。实验人员基于此采用三箱社交行为测试（three-chamber test）来评价小鼠的社交需求。实验装置由三个矩形箱子组成，两侧箱子各有一个金属笼子，一侧装有小鼠模型，另一侧装有陌生小鼠（图一A）。通过计算小鼠靠近位陌生小鼠金属笼的时间，可以判断小鼠的社交能力。实验发现，相比于群体生活，单独饲养（即社交隔离24小时）可以显著增加雄性小鼠和陌生小鼠的互动时间，即社交需求上升，该现象在雌性中并未发现。

研究人员用离体脑片电生理实验发现背侧中缝核多巴胺细胞的电活动在社交隔离雄性小鼠中有显著上升，这与前人的报导也是一致的³。

图一：24小时社交隔离引起雄性小鼠的社交渴求，并伴随背侧中缝核多巴胺细胞的激活。

抑制背侧中缝核与社交隔离相关的多巴胺细胞活性，可降低社交隔离引起的社交需求。

背侧中缝核哪些多巴胺细胞在社交隔离中被激活，并且参与社交渴求的调控呢？

接下来，研究人员通过特殊病毒将在社交隔离中被激活的多巴胺细胞标记出来，进一步的，发现通过化学遗传学抑制这群细胞，可以将由社交隔离引起的社交渴求回归到正常水平。

图二：抑制被社交隔离所激活的多巴胺细胞电活动，可以降低由社交隔离所引起的社交渴求。

环路水平探索——抑制背侧中缝核多巴胺细胞到伏隔核投射，可以降低社交隔离引起的社交需求。

背侧中缝核多巴胺细胞的下游脑区有很多，具体哪些参与社交行为的调节呢？实验发现多巴胺细胞大量投射到伏隔核壳部（NAc-shell）。作为奖赏系统的核心，伏隔核主要参与由多巴胺介导的奖赏、愉悦等行为，并且与饮食（尤其是享乐性饮食）、成瘾等相关。

研究人员发现光抑制背侧中缝核多巴胺细胞到伏隔核投射，可以降低由社交隔离引起的社交需求。

图三：光抑制背侧中缝核多巴胺细胞到伏隔核投射，可以降低由社交隔离引起的社交需求。

社交隔离小鼠在随后的社交互动中，背侧中缝核到伏隔核会有更多的多巴胺释放和更强的突触联结。

如果雄性小鼠在隔离后更喜欢和其他小鼠互动，是不是意味着这些互动行为会带来更多的愉悦感受，或者说多巴胺细胞在伏隔核壳部有更多的快乐激素‘多巴胺’的释放呢？

为了验证这一猜想，研究人员采用最新的多巴胺探针，发现相比于群居小鼠，隔离小鼠在随后的社交互动中，在伏隔核壳部可以检测到更多的多巴胺释放。

利用eGRASP病毒，研究人员将社交隔离激活的突触标记为黄色，而社交隔离不相关的突触标记为靛蓝色（图四C）。与上述结果一致，社交隔离小鼠有更多的黄色突触标记，即多巴胺的大量释放伴随着在社交隔离过程中，被激活的上下游脑区有更加紧密的突触联结。更多药理学结果提示伏隔核表达D1受体的细胞主要参与社交渴求的调节。

图四：社交隔离小鼠在随后的社交互动中，背侧中缝核到伏隔核有更多的多巴胺释放和更强的突触联结。

结论

社交隔离可以激活雄性小鼠背侧中缝核多巴胺细胞，并增强与下游伏隔核壳部D1受体细胞的突触联系。这一环路变化使得隔离小鼠在随后的社交互动中会伴随更多的多巴胺释放，带来更加愉悦的感受，进而促进强烈的社交渴求。社交隔离前抑制背侧中缝核多巴胺细胞可以降低孤独引起的社交需求。

这一环路变化在雌性小鼠中并未发现，该研究可能为男女在社会需求的性别差异作为一定的科学依据。

此前，在社交隔离领域，AiBrain对瓯江实验室研究员/PI谭涛博士的工作做了相关报道，并制作了视频，欢迎感兴趣的读者关注！

文章链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abo7527

参考文献（上下滑动查看）：

1. Vandervoort, D. Social isolation and gender. Current Psychology 19, 229-236, doi:10.1007/s12144-000-1017-5 (2000).

2. Choi, J. E. et al. Synaptic ensembles between raphe and D1R-containing accumbens shell neurons underlie postisolation sociability in males. Science Advances 8, eabo7527, doi:doi:10.1126/sciadv.abo7527 (2022).

3. Matthews, Gillian A. et al. Dorsal Raphe Dopamine Neurons Represent the Experience of Social Isolation. Cell 164, 617-631, doi:10.1016/j.cell.2015.12.040 (2016).

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