Delta 阿片受体在斑马雀发声学习中的关键作用：调控歌声特征与神经环路的新发现

为探究 δ- 阿片受体（δ-ORs）是否参与发声学习，研究人员以斑马雀为模型，在其幼年期用 δ-ORs 拮抗剂纳曲吲哚（naltrindole）处理。结果发现，阻断 δ-ORs 信号会改变成年后歌声的声学特征，影响相关神经环路。该研究为理解发声学习机制提供新视角。

　　在鸟类的世界里，歌声不仅是求偶、交流的重要方式，更是它们独特的 “语言艺术”。就拿斑马雀来说，雄性斑马雀在成长过程中，会向父亲学习唱歌，这个学习过程就像人类学习语言一样奇妙。然而，一直以来，科学家们虽然知道社会因素对斑马雀歌声学习有影响，比如兄弟姐妹、成年导师和母亲的回应等都起着重要作用，但对于调节这种社会引导式学习的神经调节剂却了解有限。其中，阿片肽类物质作为一类神经调节剂，包含内啡肽、脑啡肽和强啡肽等，它们与不同的阿片受体结合，发挥着多样的功能。此前，μ- 阿片受体（μ-ORs）对发声和唱歌动机的作用已有研究，但 δ- 阿片受体（δ-ORs）在发声学习中的角色却尚未被探索。

鉴于 δ-ORs 在调节联想学习、决策和情绪的脑区表达，且它与多巴胺系统存在复杂的相互作用，这暗示着它可能对认知功能有重要影响。同时，斑马雀的发声学习与纹状体和皮质功能的平衡密切相关，而阿片类物质又能调节歌曲的数量和质量，在斑马雀学习唱歌的敏感阶段，相关脑区还高表达阿片受体。因此，研究 δ-ORs 在斑马雀发声学习中的作用显得尤为重要。

为了揭开这个谜团，来自国内的国家脑研究中心的研究人员展开了深入研究。他们以斑马雀为模型系统，在幼年期雄性斑马雀（35 日龄）的感觉运动学习阶段初期，通过系统给予 δ-ORs 选择性拮抗剂纳曲吲哚（naltrindole）或生理盐水（作为对照），持续 10 天。之后，对成年（120 日龄）斑马雀的歌声进行分析，并研究相关脑区的神经变化。研究结果表明，在学习的敏感时期阻断 δ-ORs 信号，会导致成年后斑马雀歌声的音高、平均频率和频率调制显著降低，歌曲结构也变得更简单，同时还会使歌曲的刻板性下降。在神经层面，阻断 δ-ORs 信号会使基底神经节中多巴胺能靶点 —— 阿片受体结合蛋白（DARPP-32）阳性的中棘神经元数量增加，以及潜在的兴奋性突触增多。这一研究成果发表在《BMC Neuroscience》上，为我们理解内源性阿片类物质在学习敏感时期对认知过程和潜在神经回路发展的调节作用提供了重要依据，也为进一步探究发声学习的神经机制奠定了基础。

研究人员为开展此项研究，主要运用了以下几种关键技术方法：行为学记录，从 80 日龄到 120 日龄，间隔 10 天记录雄性斑马雀对雌性的定向歌曲（FD 歌曲）；歌曲分析，使用 Sound Analysis Pro（SAP）软件对录制歌曲进行分割和特征分析；组织学实验，包括组织切片、免疫组织化学（检测 DARPP-32、突触相关蛋白等）、蛋白质免疫印迹（western blots）；立体学分析，利用相关软件对主要歌曲控制核团进行体积估算和细胞计数；统计分析，运用多种统计方法对实验数据进行处理和分析。

研究结果具体如下：

1. 纳曲吲哚处理影响成年歌曲的声学质量和刻板性：通过对 80 日龄到 120 日龄斑马雀歌曲的分析，发现阻断 δ-ORs 信号后，与对照组相比，处理组歌曲的音高、平均频率和频率调制显著降低，且歌曲中复杂的调频（FM）音节数量减少，简单的谐波堆栈（H-stack）音节数量增加。同时，处理组歌曲的线性度和刻板性也显著降低，但歌曲的一致性没有差异。
2. 比较对照组、处理组与父亲歌曲的声学质量和音节顺序：将对照组、处理组斑马雀的发声与它们父亲的歌曲进行比较，发现处理组歌曲的音高、平均频率和频率调制显著低于对照组和父亲的歌曲，但在歌曲相似度和 Kolmogorov-Smirnov（KS）距离上没有显著差异。
3. 阻断 δ-ORs 信号导致 Area X 中 DARPP-32 阳性神经元增加：研究人员对不同歌曲控制核团中 DARPP-32 阳性神经元进行量化，发现处理组斑马雀 Area X 中 DARPP-32 阳性神经元数量显著高于对照组，而在 LMAN_shell中差异不显著。此外，处理组 Area X 中的潜在兴奋性突触数量也显著增加。

研究结论和讨论部分指出，本研究首次表明，在斑马雀发声学习的感觉运动阶段初期，短暂阻断 δ-ORs 信号会导致成年后歌曲质量下降。这种行为变化与 Area X 中 DARPP-32 阳性神经元和突触数量的变化有关。这一结果提示，δ-ORs 可能在斑马雀歌曲结构的发展中发挥重要作用，改变 δ-ORs 信号可能会引起基底神经节内突触连接的长期变化。虽然该研究存在一定局限性，如纳曲吲哚的全身给药方式、阿片受体亚型之间的高序列同源性以及缺乏对鸟类 δ-ORs 与纳曲吲哚亲和力的数据等，但这仍是一项具有重要意义的研究，为后续进一步研究 δ-ORs 在发声学习中的作用提供了宝贵的参考，有望推动我们对更高认知功能神经机制的理解。