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在日常生活中，与陌生人初次见面可能感到紧张、害怕或兴奋，同时伴有强烈的戒备心理；而与朋友见面则感觉自在、轻松。进入陌生房间与走进自己家的体验也截然不同。前者称为社交新颖，后者称为环境新颖。

这种快速区分陌生者和熟悉者、陌生环境和熟悉环境，并识别与先前经验不一致信息的能力，能够增强注意力、感知力和记忆力，对生存至关重要。

几乎所有动物似乎都具备这种能力。下丘脑是进化过程中高度保守的大脑区域，主要被认为与先天行为有关，如进食、交配、养育子女和攻击行为。

2020年10月2日，日本RIKEN脑科学研究中心环路和行为生理实验室的Thomas J. McHugh团队揭示，下丘脑中一个很小的区域——乳头上核（SuM）调控上述新颖行为。

研究人员将小鼠暴露于两种类型的新颖行为实验（环境或社交）中。他们发现，与熟悉的同伴接触或进入熟悉的环境相比，小鼠与陌生小鼠接触或进入陌生环境时，下丘脑乳头上核（SuM）神经元激活的数量明显增多。尽管SuM脑区对上述两种新颖性活动均作出及时反应，但当同时经历两种新颖行为时，SuM脑区会优先响应其中一种，而对另一种置之不理。

由于SuM脑区较小、神经元类型复杂，为了进一步弄清SuM脑区的神经元输入和输出，研究人员构建了一种在SuM脑区大量表达Csf2rb2的小鼠（简称SuM-Cre小鼠）。向该品系小鼠注射Cre酶依赖的AAV病毒后，在海马DG区和CA2区观察到大量轴突投射。随后分别向DG区和CA2区注射红色和绿色的Cre酶依赖的逆行示踪病毒，发现SuM脑区中投射到DG区的神经元（SuM-DG）和投射到CA2区的神经元（SuM-CA2）比例分别为37.3%和39.2%，且这两条神经环路是独立的。

从功能上看，免疫荧光实验发现SuM-DG神经元既包含兴奋性神经元，也包含抑制性神经元，而SuM-CA2神经元只有兴奋性神经元。电生理实验进一步证实，SuM-DG神经元既释放兴奋性递质也释放抑制性递质，而SuM-CA2神经元只释放兴奋性递质。

正是这两条独立的神经环路控制着不同的新颖行为。研究人员通过c-Fos表达发现，SuM-DG神经元主要编码环境相关的新颖行为，而SuM-CA2神经元主要编码社交相关的新颖行为。这一现象通过在体电生理实验得到验证：在环境新颖行为中，SuM-DG神经元放电频率高于SuM-CA2神经元；而在社交新颖行为中，SuM-CA2神经元放电频率高于SuM-DG神经元。

研究人员设计了有趣的实验：将小鼠连续在相同环境中适应3次，正常情况下小鼠的运动距离逐渐减少。而光激活SuM-DG神经元后，运动距离增加；激活SuM-CA2则不起作用。这表明光激活SuM-DG环路促进在旧环境中的探索行为。

将小鼠转移至新环境中，正常状态下小鼠的探索行为增加。但光抑制SuM-DG环路后，探索行为减少；而光抑制SuM-CA2并不出现这种作用。这表明光抑制SuM-DG环路减少了对新环境的探索欲望。这些结果表明SuM-DG环路在环境相关的新颖行为中发挥关键作用。

另一方面，在社交相关的新颖行为中，光激活或抑制SuM-DG环路对小鼠的社交行为不产生任何影响。而光激活SuM-CA2环路后，促进小鼠与熟悉同伴的社交行为，表明SuM-CA2环路在社交相关的新颖行为中发挥重要作用。

总的来说，本文发现下丘脑乳头上核投射到DG区的神经环路编码环境相关的新奇行为，而投射到CA2区的神经环路编码社交相关的新奇行为。

参考文献

1. A hypothalamic novelty signal modulates hippocampal memory, doi.org/10.1038/s41586-020-2771-1