下丘脑MPOAGal→PeFA神经投射的性别特异性活动调控小鼠育幼行为

本研究针对哺乳动物育幼行为的神经机制展开探索，聚焦下丘脑内侧视前区（MPOA）galanin阳性（Gal）神经元向穹窿周区（PeFA）的投射通路。通过光纤光度术和光遗传学技术，团队首次揭示了该通路在雌雄小鼠中呈现差异性激活模式：雌性MPOAGal→PeFA投射在幼崽互动中持续活跃并主导育幼行为，而雄性中该通路主要抑制攻击行为。这一发现为理解父母照护行为的性别二态性提供了新视角，对神经内分泌调控社会行为的进化机制研究具有重要启示。

　　

在动物王国中，父母对后代的照护行为是物种延续的关键，但背后的神经机制却充满谜团。实验室小鼠展现出令人困惑的行为多样性：未交配的雄性可能攻击幼崽，而雌性则普遍表现出"代母行为"。这种性别差异暗示着大脑中可能存在不同的神经环路调控机制。过去的研究虽然发现下丘脑内侧视前区（medial preoptic area, MPOA）的galanin表达神经元（MPOA^Gal）对父母行为至关重要，但雌雄个体中这些神经元如何通过特定投射通路调控不同行为仍不清楚。

为解决这一问题，Albert Einstein College of Medicine的Ilaria Carta、Tushar Arora等研究人员在《Nature Communications》发表了一项突破性研究。团队聚焦MPOA^Gal神经元向穹窿周区（perifornical area, PeFA）的投射，通过多学科技术揭示了这条通路在性别特异性育幼行为中的关键作用。

研究采用的主要技术包括：光纤光度术记录自由活动小鼠的神经活动；逆行病毒追踪确定MPOA→PeFA通路的解剖学特征；光遗传学操控（使用新型GPCR视蛋白OPN3和ChR2）进行功能验证；脑片电生理验证突触传递特性；以及免疫荧光染色进行细胞定位。实验对象为Gal-Cre转基因小鼠，通过精心设计的行为范式评估幼崽导向行为。

MPOA^Gal→PeFA投射对幼崽相关刺激的特异性响应
研究发现，活体幼崽和幼崽气味能强烈激活MPOA^Gal→PeFA投射，而3D打印模型或幼崽求救叫声则无此效果。这种响应在雌雄个体中均存在，首次接触幼崽时最为强烈，提示该通路参与社会刺激的初始检测。

性别差异的神经活动模式
深入分析发现显著性别差异：雌性在幼崽梳理时投射活动持续增强，而雄性仅在首次接触时短暂激活。雄性该通路更多参与压力相关行为（如悬尾和逃跑），暗示功能分化。解剖学追踪显示两性间投射神经元数量和比例无差异，说明差异源于活动模式而非结构。

光遗传学验证功能差异
抑制MPOA^Gal→PeFA投射显著减少雌性的幼崽梳理行为，但不影响雄性育幼。相反，激活该通路能抑制雄性对幼崽的攻击行为。电生理证实MPOA^Gal轴突在PeFA引发GABA_A受体介导的抑制性突触后电流，支持其抑制性调控机制。

讨论与意义
这项研究首次阐明MPOA^Gal→PeFA通路在育幼行为中的性别二态性：雌性中主要驱动积极的育幼行为（如梳理），而雄性中则抑制攻击行为。这种功能分化可能反映了进化压力下的神经适应——雌性需要确保后代存活，而雄性需在保护领地与照顾后代间取得平衡。

研究还提出了"分布式环路"的新概念：虽然MPOA^Gal神经元通过不同靶向投射（如向中脑导水管周围灰质PAG或PeFA）调控育幼行为，但各通路在不同性别中权重不同。这为理解复杂社会行为的神经基础提供了新框架，对研究自闭症等社交障碍疾病也有启示意义。

值得注意的是，该研究发现的性别特异性神经编码机制挑战了传统观点——即雌雄大脑使用相同环路执行相似功能。相反，自然界可能进化出多套神经解决方案来实现相同行为输出。这一发现将推动未来研究重新审视其他社会行为环路的性别差异。