性行为是生物界繁衍后代的基石,其复杂的生理过程涉及大脑中枢神经系统与外周神经系统的精密协作。长期以来,科学界对大脑(如内侧视前区)如何调控性行为已有深入研究,但脊髓作为连接大脑与生殖器官的“信息高速公路”,其在性唤起和交配行为中的具体功能与神经环路机制尚不完全明确。近期,发表在《Nature Communications》上的一项研究,通过精细的神经科学手段,揭示了腰椎脊髓中一类表达甘丙肽(Galanin, Gal)的神经元在雄性小鼠性行为中的核心调控作用。
研究团队利用转基因小鼠模型,对腰椎脊髓(L1-L2节段)的神经元群体进行了系统筛选。通过光遗传学和化学遗传学技术,研究人员发现,Gal+神经元的激活能够显著促进雄性小鼠的性唤起表现,并加速交配行为的发生。相反,当利用抑制性光遗传学手段阻断这些神经元的活性时,小鼠表现出明显的性唤起延迟及交配成功率下降,证明了该神经元群体在性行为启动中的必要性。
进一步的神经示踪实验表明,这些Gal+神经元不仅接收来自大脑下行通路的投射,还与负责生殖器官感觉运动反馈的局部环路紧密相连。这种“感觉-运动整合”机制使得脊髓能够实时处理来自生殖器官的触觉反馈,并将其转化为相应的运动输出,从而维持交配过程中的生理状态。研究还发现,Gal+神经元的轴突末梢广泛分布于脊髓的腰骶部,提示其可能通过调节自主神经系统来直接影响生殖器官的血流及肌肉收缩。
该研究不仅在解剖学层面描绘了脊髓中枢调控性行为的神经图谱,更在功能层面证实了脊髓并非仅仅是信号传递的通道,而是一个具有高度复杂信息处理能力的神经整合中心。这一发现为理解人类性功能障碍的神经机制提供了全新的视角,并可能为未来开发针对脊髓神经环路的精准医疗干预手段奠定理论基础。
Journal Reference: Yang, Y.J., et al. A galanin-positive population of lumbar spinal cord neurons modulates sexual arousal and copulatory behavior in male mice. Nat Commun 15, 1234 (2025).