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昼夜节律（circadian rhythms）与社会行为在物种间紧密相连，然而两者的关系通常是在成年个体中、即两套系统均已成熟之后才被研究。在本观点性文章中，研究人员提出一个基于功能定义的三阶段模型，用以描述昼夜节律-社会耦合（circadian–social
昼夜节律（circadian rhythms）与社会行为在物种间紧密相连，然而两者的关系通常是在成年个体中、即两套系统均已成熟之后才被研究。在本观点性文章中，研究人员提出一个基于功能定义的三阶段模型，用以描述昼夜节律-社会耦合（circadian–social coupling）的个体发生过程。阶段Ⅰ涵盖分子时钟（molecular clock）启动及在同伴导向的社会互动出现之前节律性行为的逐步巩固。阶段Ⅱ始于同伴行为在可重复的昼夜节律输出背景下出现之时，由此形成一个昼夜节律-社会耦合得以发展的发育窗口。阶段Ⅲ代表昼夜节律定时与社会行为之间成熟的互惠调控（reciprocal regulation）。该框架将核心问题从“昼夜节律紊乱是否导致社会缺陷，或反之亦然”转向“昼夜节律-社会耦合在何时、以何种方式发展，以及该过程的紊乱是否促成神经发育障碍”。
昼夜节律-社会耦合的个体发生：一项三阶段发育框架的系统解读
一、研究背景与问题提出
地球生命在行星自转驱动的周期性环境循环中演化，能够预期并同步于这些可预测变化的能力使动物得以优化生理与行为功能。这一时间协调主要由昼夜节律系统介导——一个进化上保守、自我维持的计时系统，在基因表达和细胞活动中产生约24小时节律。为保持与外部世界的对齐，该系统不断被环境授时因子（zeitgebers）所校正。社会行为从亲代-子代互动到同伴与群体行为，同样在时间上组织于昼夜节律系统之侧。社会授时因子理论（Social Zeitgeber Theory）提出，社会互动与日常程序可为成熟的昼夜节律时钟提供时间信息。
然而，现有研究几乎全部集中于成年个体，即在昼夜节律系统与社会行为均已成熟之后考察两者的关系。关键问题并非社会经验是否能影响成熟的昼夜节律系统，而是对社会输入的敏感性何时出现，以及这一关系在发育过程中如何变得互惠。针对这一空白，研究人员提出一个功能定义的三阶段模型，将昼夜节律-社会耦合视为一个发育结果而非静态属性，并据此定义可检验的发育窗口。
二、研究内容与核心结论
研究人员依据功能转变而非实际年龄或名义生活史阶段来对齐三个阶段。阶段Ⅰ涵盖分子时钟功能启动与节律性行为的逐步巩固，先于自主的同伴导向互动；阶段Ⅱ始于可重复的昼夜节律输出背景下自主同伴行为的出现，标志昼夜节律与社会计时开始整合的发育区间；阶段Ⅲ则在社会成熟行为库与可重复昼夜节律组织共存、且两系统间存在双向影响的证据支持下达成。该模型适用于昼夜节律发育与可定义社会行为库均可测量的物种，不预设跨物种的等同时龄或相同亲代照顾形式。
在阶段Ⅰ，跨物种的昼夜节律系统核心组分均先于成熟行为组织出现，但发生在不同生理环境中：哺乳动物在子宫内的母体生理环境中启动，而卵生物种如蝇与鱼则在外部发育胚胎中进行。果蝇中period表达等分子振荡始于胚胎发生期，睡眠-觉醒与运动节律在整个幼虫发育期逐步巩固；斑马鱼中光响应时钟在受精后数日内功能化，而稳健的运动节律性约在最初4天内逐步发展；哺乳动物中视交叉上核（SCN）的分子时钟机制产前或产后早期即存在，但活动与睡眠-觉醒行为最初呈碎片化、超日节律并受母体与环境线索强烈影响。研究人员据此提出发育支架模型：昼夜节律系统为神经发育提供时间结构，调控特定过程与回路对环境输入最敏感的时机。
阶段Ⅱ中，主动的自我发起同伴行为在可重复昼夜节律输出背景下出现。果蝇幼虫期社会聚集增加，三龄幼虫展现视觉引导的合作挖掘行为，其感觉回路受发育期社会经验修饰；成年后第一天睡眠剥夺产生雄性求偶的持续性缺陷并扰乱VA1v嗅觉小球成熟。硬骨鱼中昼夜节律运动输出在幼虫期变得稳健，而视觉引导的社会偏好与聚集在幼虫后期和幼鱼期逐步出现。非人哺乳动物中，母体存在与否可引导或设定幼体节律相位，但这一时间输入不对称、依赖照顾者且先于自主同伴互动，应视为阶段Ⅰ-Ⅱ边界过程；小鼠在P14至P21之间发展出对近期接触同龄个体的识别及对新颖同伴的偏好。人类中，同伴导向互动出现于幼儿期，学龄前合作性同伴游戏逐步突出，青春期则带来朝向同伴的社会重定向以及睡眠时相、昼夜节律相位（circadian phase）和授时相位角（phase angle of entrainment）的显著发育变化。
阶段Ⅲ代表成熟状态：昼夜节律组织已稳固，社会行为库已成熟，两系统施加互惠影响。成年果蝇中社会经验可通过嗅觉通讯重置昼夜节律时相，period或timeless无效突变消除雌性交配活动的昼夜节律；硬骨鱼中社会分组改变昼夜节律运动节律的组织与精度；哺乳动物中SCN-室旁区下丘脑-腹内侧下丘脑通路调节雄性小鼠每日攻击倾向，社会互动及相关唤醒可移位昼夜节律相位或强化节律组织。此外，阶段Ⅲ可能包含稳定成熟神经回路机制的时间调控：抑制性成熟和周围神经元网络（PNNs）促成发育关键期关闭与回路架构稳定，而PNN组成本身随昼夜变化。该阶段在成年期被动态维持，社会结构可强化昼夜节律组织，而社会隔离或昼夜节律失调可削弱两者；衰老过程中昼夜节律振幅与社会行为方面平行变化，提示互惠调控本身可能随年龄而减弱。
三、关键技术方法
研究人员主要采用跨物种比较分析方法，整合果蝇、蜜蜂、蟑螂、硬骨鱼、麻雀、仓鼠、大鼠、小鼠、蝙蝠及狨猴等物种的社会操纵实验证据。具体技术包括：果蝇中嗅觉通讯介导的社会相位重置实验、社会分组与隔离条件下的自由运行节律（free-running period, τ）记录、母体存在与否对幼体节律相位的引导实验、青春期小鼠同伴识别与操作性社会行为测试、人类纵向追踪研究设计等。此外，研究还整合了光遗传学与化学遗传学的时间精确扰动、微型显微镜与光纤光度记录、多动物追踪与姿态估计、RNA测序与单细胞/空间转录组学，以及可穿戴设备与智能手机平台的自然环境睡眠-社会时间捕捉等前沿技术方案。
四、研究结果分述
昼夜节律时钟与社会行为：跨物种证据表明社会暴露可通过多种方式影响昼夜节律组织，包括相位移位/重置、授时、强化弱节律、改变自由运行周期、促进相互同步及产生群体规模依赖的相位一致性。社会对昼夜节律组织的调节是成熟动物中广泛存在但情境依赖的特征。
阶段Ⅰ：同伴导向社会行为之前的昼夜节律组织：跨物种的昼夜节律系统核心组分先于成熟行为组织出现。分子时钟发育先于自我生成行为节律的巩固，时钟基因表达的存在本身不标志阶段完成。
阶段Ⅱ：昼夜节律-社会耦合的出现：主动同伴行为在可重复昼夜节律输出背景下出现，社会行为库扩展而昼夜节律定时日益结构化社会互动机会，创造社会经验开始影响昼夜节律组织的条件。同伴导向行为标志社会通道的可用性，而耦合在社会经验改变昼夜节律组织和/或昼夜节律定时系统性地塑造社会行为时开始出现。
阶段Ⅲ：成熟的互惠昼夜节律-社会耦合：昼夜节律组织稳固、社会行为库成熟、两系统施加互惠影响。社会结构可强化昼夜节律组织，社会隔离或昼夜节律失调可削弱两者。该框架区分两种潜在脆弱性：发育期耦合破坏与成年期维持丧失。
候选神经调质机制：多巴胺能和食欲素能回路被确定为候选整合通路。食欲素神经元提供兴奋输入至中脑边缘多巴胺能回路并调节奖赏相关可塑性，创造昼夜节律状态影响社会刺激敏感性的潜在界面。阶段Ⅰ中这些系统经历实质成熟；阶段Ⅱ中同伴社会刺激日益获得动机价值；阶段Ⅲ中它们主要贡献于内部状态与社会动机之间稳定关系的维持。PNNs作为成熟回路结构稳定的候选机制被提出。
发育性破坏：研究人员提出级联性时间缺陷概念——早期时间组织紊乱可改变昼夜节律与社会系统的后续整合与维持。自闭症谱系障碍（ASD）亚群中睡眠或昼夜节律紊乱与社会行为改变在发育期共存，且两者可持续至成年。多巴胺能信号被确定为候选关联通路。
五、讨论与结论
该框架的核心含义是：成熟的昼夜节律-社会耦合应被视为一个发育结果，其出现在跨物种中可被映射和实验检验。这将该领域从询问社会与昼夜节律系统是否互动，转向确定其互动何时首次出现、如何变得互惠、以及哪些发育过程使其稳定。神经发育与精神疾病的易感性可能不仅源于任一系统内部的功能障碍，也源于其发育整合的时间改变。早期昼夜节律组织扰动可能改变回路发育轨迹，而后期社会结构或环境时间安排的破坏可能使已建立的关系失稳。
研究结论可概括为：昼夜节律与社会行为的关系本身是一个发育结果；三阶段框架定义了可检验的发育窗口；昼夜节律与社会发育应被视为在整个生命周期中关系不断变化的互动过程，而非仅在成年期汇聚的独立系统。未来研究的关键优先方向包括：确定社会经验首次产生昼夜节律相位、周期、节律强度或精度的持久改变的时间点；阐明哺乳动物中照顾者来源的时间引导如何过渡到自主同伴来源的社会时间；区分社会线索是授时昼夜节律系统还是仅急性掩蔽行为输出；以及检验昼夜节律-社会耦合的发育紊乱是否促成神经发育疾病并能否通过适时干预加以恢复。
