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《Nature Communications》:前额叶皮层至内侧视前区投射调控小鼠母性防御行为的神经机制

2026-04-13 21:03 Ying-Jie Zhang, et a Nature Communications 阅读 0
核心摘要: 本研究揭示了小鼠母性防御行为的神经环路机制。研究发现,前额叶皮层(PFC)至内侧视前区(MPOA)的神经投射在调节母性防御行为中发挥关键作用。通过光遗传学和化学遗传学手段,研究人员证实了该环路受经验依赖性调控,且PFC-MPOA通路的选择性激活能够显著增强母鼠在面对潜在威胁时的防御反应。这一发现为理解母性本能行为的神经编码及相关心理疾病的环路机制提供了重要科学依据。

母性防御行为是哺乳动物生存繁衍的核心本能之一,对于保护幼崽免受捕食者侵害至关重要。然而,这种复杂行为的神经环路基础及其如何随母性经验发生动态重塑,长期以来一直是神经科学领域的研究热点。近期,发表在《Nature Communications》上的一项研究,深入解析了前额叶皮层(PFC)至内侧视前区(MPOA)的神经投射在调节小鼠母性防御行为中的关键作用。

研究团队通过行为学实验发现,母鼠在经历过抚育过程后,其面对入侵者时的防御行为表现出显著的经验依赖性增强。为了探究其背后的神经机制,研究人员利用病毒示踪技术追踪了PFC与MPOA之间的结构连接,并结合光遗传学(Optogenetics)化学遗传学(Chemogenetics)手段,对该通路进行了精准操控。

实验结果显示,PFC神经元向MPOA的投射在母鼠防御行为中起到了“调控开关”的作用。当研究人员在母鼠面对威胁刺激时,通过光遗传学手段特异性激活PFC-MPOA通路,观察到母鼠的防御性攻击行为显著增加;相反,抑制该通路则会导致防御行为的减弱。这一发现表明,PFC-MPOA环路不仅是母性防御行为的执行中枢,还能够整合母性经验信号,从而实现对防御强度的动态调节。

此外,研究还通过电生理记录证实,母性经验能够增强PFC神经元对MPOA靶细胞的突触传递效率。这种突触可塑性可能是母鼠防御行为随经验积累而强化的神经生理基础。该研究不仅阐明了母性本能行为的神经编码逻辑,也为深入理解产后抑郁或母性行为障碍等相关神经精神疾病的病理机制提供了全新的视角。


Journal Reference: Zhang, Y.J., et al. Experience-dependent maternal defense behavior mediated by prefrontal cortical projections to the medial preoptic area in mice. Nature Communications (2025). 

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