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一项发表于《细胞》杂志的最新研究揭示了“胜者效应”背后的神经机制：当小鼠反复击败对手时，其大脑中负责攻击行为的神经回路会形成更稳定的连接，从而确保持续的胜利。研究首次区分了攻击行为形成早期与晚期不同的突触可塑性机制，从短暂的突触增强到稳定的树突棘结构变化，这一发现将攻击行为理解为一种可通过经验塑造的、动态发展的神经过程。

先前的研究已经证实，先天性的攻击行为由下丘脑腹内侧核控制，该区域也被称为“攻击中枢”。然而，攻击行为也可以通过学习获得。2020年的一项研究报告称，当一只更具统治力的小鼠与一只天生温顺的小鼠配对时，前者最终会攻击后者。如果它获胜，由于下丘脑腹内侧核中突触增强和活动增加，它在未来几天往往会与对手进行更长时间的战斗。

从“状态”到“特质”：连胜如何固化攻击性

纽约大学精神病学教授、该研究负责人林大宇的团队发现，连续1天、5天或10天进行对决的小鼠中，获胜次数最多的那些每天攻击对手更快、时间也更长。更重要的是，这种霸凌行为变得普遍且稳定：与其它小鼠不同，10天连胜的胜利者攻击陌生对手的速度比攻击熟悉对手更快，并且在隔离一周后仍未减弱其攻击性。林教授指出，攻击性“已成为动物的一个特质”。

为了探究其背后的神经机制，研究团队分析了不同连胜天数小鼠下丘脑腹内侧核的神经元变化。结果显示，与初始小鼠相比，连胜1天和5天的小鼠，其下丘脑腹内侧核神经元显示出树突棘数量增加。同时，5天胜利者从后杏仁核到下丘脑腹内侧核的投射增强，且自发性突触传递增加，这与2020年的研究结果一致。

然而，在10天的冠军小鼠中，树突棘密度和自发性突触传递已恢复至初始水平。但研究人员发现，这些动物保留了更高数量的蘑菇状树突棘，这种树突棘具有更大的表面积，能容纳更多的神经递质受体。林教授解释说，这些蘑菇状树突棘可能有助于在多次获胜后，以一种更稳定的方式维持连接的强度，标志着胜者效应中突触可塑性机制从早期阶段到晚期的转变。

关键的神经回路与时间窗口

进一步的实验揭示了这一过程的因果联系。通过光遗传学技术同时激活下丘脑腹内侧核和后杏仁核，以模拟胜利后该回路的激活，可以瞬时增加突触棘、加强两个脑区之间的联系并增加攻击行为。反之，使该回路失活则会阻断与胜利相关的级联突触变化，例如蘑菇状树突棘的形成。

南伊利诺伊大学分子与整合生理学助理教授Jacob Nordman（未参与该研究）评论说，这一发现的新颖之处在于，这些神经回路会随时间发生变化，这或许能解释攻击性行为随时间增加或敏感化的现象。他指出，突触可塑性通常是一种短暂现象，持续时间从几小时到一天不等。但如果一种行为要持续数天甚至数周，就需要一种更稳定、更持久的可塑性类型，而结构上的变化能够支持这一点。

挑战传统观点，展望未来方向

值得注意的是，林教授的团队在增强导致攻击性增加的连接时，并未检测到睾酮水平的升高。这一发现与认为睾酮是攻击性主要驱动因素的“挑战假说”相矛盾。林教授推测，睾酮可能更多参与探索陌生或潜在危险环境等与攻击无关的行为。

西奈山伊坎医学院神经科学教授Scott Russo（未参与该研究）指出，尽管实验是在雄性小鼠身上进行的，但在表现出不同攻击模式的雌性小鼠中研究这些通路将非常有趣。未来的研究还可以探讨多巴胺等调节因子如何影响这一过程。

参考文献

Lin, D. et al. (2024). Synaptic changes shape winning mice into bullies. Cell. 该研究于2024年10月14日发表在《细胞》杂志。本报道基于纽约大学林大宇实验室的研究成果及对相关专家的采访。文中揭示的从早期短暂突触增强到晚期稳定结构变化的双重机制，为理解学习性攻击行为的神经基础提供了重要见解。