在野生环境中，未经交配的雌性动物常常对自己物种的幼仔表现出敌对行为。例如，几乎100%的野生雌性小鼠会毫不犹豫地杀死与它们无关的幼仔。这种行为能够增加“施暴者”的繁殖成功机会，为自己未来的后代释放资源。

尽管指向幼仔的敌对行为在正常情况下可能不会在人类中发生，但它可能与儿童虐待问题有关，而儿童虐待在社会中普遍存在。因此，找出杀婴行为的神经回路对于理解动物行为和人类儿童虐待问题的机制具有重要意义。

为了找出在雌性小鼠中驱动杀婴行为的神经回路，并确定其与支持母性照顾行为的回路之间的潜在相互作用。美国纽约大学朗格尼医学中心的龙梅和林大宇合作，通过研究小鼠大脑中的特定区域，尤其是前视下丘脑区域（MPOA）和副核主核（BNSTpr），来揭示母性行为和幼仔杀行为的神经机制。相关成果以Antagonistic circuits mediating infanticide and maternal care in female mice为题，于2023年6月7日发表在Nature杂志，论文第一作者为龙梅博士。

在下丘脑中有一个被称为前视下丘脑区域（MPOA）的脑结构，它是母性行为的关键部位。考虑到母性行为和杀婴行为在个体中很少同时发生，并且MPOA细胞主要具有抑制性（即它们降低它们信号传递到的神经元的活动），研究者提出了一个假设，即杀婴行为和母性照顾背后的神经回路相互抑制。

为了验证这个假设，研究者系统地人为激活与MPOA相连的细胞。在三个区域中刺激这些细胞，即床核纹状体主核（BNSTpr）、中央杏仁核的后背部分（MeApd）和腹外侧腹内侧下丘脑的腹侧外侧部分（VMHvl），会促进消极的幼仔指向行为，如攻击或忽视。

图1  对雌性小鼠消极幼仔指向行为相关脑区的功能筛选结果

由于BNSTpr（床核纹状体主核）的激活始终导致杀婴行为，并且对于雌性动物的功能知之甚少，因此研究者对BNSTpr进行了更深入的调查。研究发现，蛋白质ESR1的表达是与MPOA相连并在杀婴行为过程中活跃的BNSTpr神经元的良好标记。人为激活这些BNSTprESR1细胞足以促进杀婴行为，而在易于攻击幼仔的雌性小鼠中人为抑制这些神经元则减少了攻击行为。

图2  BNSTprESR1神经元对雌性杀婴行为具有充分和必要的作用

通过电路映射技术，研究者确定了MPOA中表达ESR1的神经元（MPOAESR1神经元）和BNSTprESR1神经元之间的相互抑制关系。值得注意的是，人为激活和抑制MPOAESR1神经元在BNSTpr中的投射以及BNSTprESR1神经元在MPOA中的投射表明，这两个神经元群体之间的相对抑制强度决定了对幼仔的行为。

图3  BNSTprESR1神经元和MPOAESR1神经元之间的相互抑制

最后，当雌性小鼠从杀婴行为转变为母性照顾行为后，BNSTprESR1神经元的兴奋性降低，而MPOAESR1神经元的兴奋性增加。

图4 在雌性小鼠中，促进杀婴行为和母性照顾的神经回路相互对立

通过对动物世界中母性行为和杀婴行为的研究，我们开始逐渐了解其中的奥秘。这些发现不仅对我们理解动物行为的多样性具有重要意义，还有助于启发人类母性行为的研究，为相关疾病的治疗和预防提供新的思路。对于我们探索生命多样性和深入了解人类行为的旅程，这项研究具有重要而意义深远的价值。

参考文献：

1.https://doi.org/10.1038/s41586-023-06147-9

2.https://www.science.org/doi/10.1126/science.1253291

原文链接：

https://doi.org/10.1038/d41586-023-01513-z