学习交流时，社交互动是必不可少的。在具有声音交流的脊椎动物物种中，当声学训练伴随着与现场指导者的真实社交互动时，早期听觉学习会更有效。

人类婴儿真实社交互动的声音暴露触发了音素检测的发展，而被动听觉暴露不足以成功发展语音。在人类语言和鸟鸣中，婴儿必须获得准确的发声模式，并学会将它们与现场的指导者联系起来，而不是模仿来源。然而，声音学习过程中社会现实的神经机制仍然未知。

近日，日本冲绳科学技术研究所（OIST）Yoko Yazaki-Sugiyama研究团队在Nature Communication上发表研究，发现社会互动中的蓝斑（LC）到尾内侧神经节（NCM）神经回路，以支持斑胸草雀进行准确的歌曲学习。研究结果提出了一种在大脑发育中验证社交信息的一般机制。

社交互动增加LC和NCM中的神经元活动

研究人员首先记录了自由移动的幼年斑胸草雀单独或与现场成年斑胸草雀指导者进行社交互动时LC或NCM中的单个神经元活动，向鸟类展示了约20分钟的不同被动歌曲播放：未来指导者歌声（TUT）、同种鸟类歌声（CON1和CON2）、异种鸟类歌声（HET）。30分钟间隔后与现场歌唱指导者（LIVE TUT）接触60-120分钟，然后再进行20分钟的被动播放[Fig.1a]。

与被动播放相比，LC神经元对带有社交互动的LIVE TUT唱歌的反应更大，值得注意的是，与接触LIVE TUT歌唱之前的反应相比，LC神经元在长期接触导师唱歌（约60分钟）后，它们对所有歌曲刺激回放的反应增加[Fig.1b-d]，没有对TUT产生选择性听觉反应。但是，NCM中宽尖峰（BS）神经元在听到LIVE TUT后选择性地对TUT歌曲做出反应，并且不会对增加对其他歌曲的反应强度。

Figure 1 在与歌唱指导者进行社交互动后，LC神经元增加了对所有歌曲播放的听觉反应

现场指导者唱歌通过LC输入调节NCM神经元活动

据报道，LC神经元在解剖学上投射到NCM。然后，研究人员通过光遗传学抑制LC-NCM来研究LC神经元调节NCM神经元对听觉反应的程度。当NCM中的LC输入被光遗传学抑制时，没有增加对LIVE TUT唱歌的反应，在暴露于LIVE TUT后，也没有增加对TUT播放的反应强度[Fig.2]。

这些结果表明，与现场指导者的声音交流对于通过来自LC的功能输入来调节NCM中的神经元回路活动至关重要，以获得LC-NCM神经回路中的歌曲选择性听觉反应。

Figure 2 与歌唱指导者进行社交互动期间，LC神经元活动调节NCM听觉反应

从现场歌唱中学习歌曲需要NCM中的LC输入

接下来，研究人员检查了幼年斑胸草雀通过与指导者进行社交互动来学习歌曲是否需要LC向NCM的输入。通过将幼鸟隔离饲养直到它们成年，然后录制了它们成年后歌曲并测量与它们指导者歌曲的相似度。

结果发现，与对照组相比，与社交互动期间LC-NCM输入抑制的鸟类发出的歌声与指导者的相似性显著降低[Fig.3b,c]。这表明，在学习期间社交接触歌唱指导者时，只有LC-NCM神经回路活跃时才会产生影响。

Figure 3 LC-NCM神经回路通过与现场歌唱指导者的社交互动调节有效的歌曲学习

结 论

本研究证明了社交互动而非人工播放时幼年斑胸草雀在歌曲学习中LC-NCM神经回路活动的调节。LC投射到NCM的失活阻断了NCM对歌曲选择性的神经反应，同时也阻断了幼鸟的歌曲学习能力。充分表明LC-NCM神经回路是整合真实社会互动的感官证据。

参考文献

Katic, Jelena et al. Neural circuit for social authentication in song learning.Nature communicationsvol. 13,1 4442. 16 Aug. 2022, doi:10.1038/s41467-022-32207-1