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为解决啮齿动物社交隔离研究中实验设计差异大、结论不一致的问题,研究人员以 Sprague Dawley 大鼠为对象开展青少年社交隔离对成年后社交行为影响的研究。结果发现青少年隔离无持久影响但隔离后社交互动动机增强,这为研究社交隔离影响提供了重要依据。
在生命的成长历程中,青少年时期的社交互动就像一座灯塔,为成年后的行为模式指引方向。大量研究表明,人类在青少年时期若遭遇社交压力、缺乏社交互动,成年后患上精神疾病的风险会显著增加,比如抑郁症、焦虑症等,这些疾病往往伴随着社交退缩和行为受损等症状。而在动物研究领域,啮齿动物模型成为了探索社交隔离影响的重要工具。然而,以往关于啮齿动物社交隔离的研究却陷入了 “混乱” 的局面。不同研究在物种、品系、性别选择上各不相同,实验中的隔离方案更是千差万别,有的实施急性隔离,时间从 24 小时到 7 天不等;有的则进行慢性隔离,从动物断奶开始,一直持续到其整个生命周期。这种不一致性使得研究结果矛盾重重,难以得出确切结论。比如在大鼠研究中,关于社交隔离对社交行为的影响,有的报告社交调查和互动增加,有的显示没有影响,甚至还有社交接触减少等情况。
为了拨开这层迷雾,来自美国西奈山伊坎医学院(Icahn School of Medicine at Mount Sinai)等机构的研究人员决心开展一项深入研究。他们以 Sprague Dawley 大鼠为研究对象,聚焦青少年社交隔离对成年后社交行为的影响这一主题。该研究成果发表在《Scientific Reports》上,为该领域带来了新的曙光。
在研究方法上,研究人员设计了两种独立的实验方案。第一种方案(jSI-A),大鼠在青少年阶段(P21 至 P42)被隔离,之后重新配对饲养,直到成年(约 P60)时进行社交行为测试;第二种方案(jSI-B),大鼠同样在 P21 至 P42 隔离,但隔离结束后立即进行测试,且整个测试期间都保持隔离状态。研究人员运用了多种行为测试任务,如社会 / 物体与空箱任务(Social/Object vs. Empty task)、社会 / 物体与食物任务(Social/Object vs. Food task)以及开放场测试(Open field test) ,并借助基于 Matlab 的开源自动跟踪系统 TrackRodent 和自定义图形用户界面 DeepPhenotyping 对行为数据进行分析。
在研究结果方面:
- 青少年社交隔离对社交偏好无影响:通过社会与空箱任务(Social vs. Empty task)测试发现,无论是 jSI-A 组还是 jSI-B 组的大鼠,与群居(GH)的同窝大鼠相比,在总调查时间、调查行为随时间的变化以及平均回合持续时间上,都没有显著差异。这表明隔离局限于青少年时期,对成年后的社交偏好没有长期影响。在物体与空箱任务(Object vs. Empty task)中,各实验组之间也未观察到显著差异,不过 jSI-B 组及其 GH 同窝大鼠在幼年测试时对物体刺激的调查增加,显示出这个发育阶段对新奇非社会刺激的好奇心增强,且与隔离条件无关。
- 青少年社交隔离对社交奖励寻求行为无影响:在社会与食物任务(Social vs. Food task)中,jSI-A 组的成年大鼠在总调查时间、调查行为随时间的变化以及对社会或食物刺激的平均回合持续时间上,与 GH 组没有差异,说明青少年时期(P21 - P42)的隔离对成年后的社交奖励寻求行为没有长期影响。jSI-B 组在该任务测试中,同样未发现对社会或食物刺激的调查时间、调查行为和平均回合持续时间有明显变化。在物体与食物任务(Object vs. Food task)中,除了 jSI-A 组的雄性大鼠对物体表现出略微增加的兴趣,但与 GH 组相比差异并不明显外,其他隔离组与 GH 组之间均无显著差异。
- 青少年社交隔离影响大鼠社交奖励寻求行为的适应性:在食物剥夺 48 小时后的社会与食物任务测试中,jSI-A 组的 GH 和 jSI-A 雄性和雌性大鼠都能根据食物价值的变化调整行为,对食物刺激的调查时间显著增加,且不同饲养条件和性别之间在平均回合持续时间上没有差异。然而,jSI-B 组的大鼠在食物剥夺后,没有表现出类似的行为转变,仍然对食物和社会刺激花费相同的调查时间,这可能是由于隔离饲养导致它们寻求社会刺激的动机持续增加。在物体与食物任务中,所有组在食物剥夺后对食物刺激的调查时间都增加,且各隔离组与 GH 组之间没有显著差异。
- 青少年社交隔离不影响运动活动和焦虑样行为:通过开放场测试分析大鼠的运动活动和焦虑样行为,发现无论是哪种隔离方案的大鼠,与它们的 GH 同窝大鼠在行进距离和在中心区域停留的时间上都没有差异。这表明观察到的社交行为变化与运动活动或焦虑无关,而是特定于社交行为本身。
研究结论和讨论部分指出,本研究采用精心设计的实验方法,在同一大鼠品系中比较不同隔离方案,尽量减少了实验的可变性。研究发现,有限的青少年社交隔离对成年后的社交调查行为没有长期影响,而社交隔离状态本身会增加寻求社交互动的动机。同时,研究也强调了在研究特定发育时期的隔离影响时,重新饲养的重要性,以及谨慎解释实验结果的必要性。因为以往研究中使用的隔离方案差异较大,可能导致结果的不一致。此外,本研究还发现,选择合适的行为测试方法和使用多个任务来研究社交行为至关重要,这样才能更全面地捕捉社交行为的不同特征。但研究也存在一定局限性,比如无法确定持续的社交调查行为是与亲社会动机还是攻击行为直接相关。未来的研究需要进一步完善隔离方案,采用更广泛的行为测量方法,以更深入地了解社交隔离对行为的影响,为揭示社交隔离影响社交互动动机的机制提供更细致的视角。