《Brain Sciences》：Anterior Cingulate Cortex Mediates State-Dependent Prioritization of Distressed Conspecifics
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背景/目的：情绪识别是哺乳动物社会认知的基本组成，使动物（如啮齿类）能检测同种个体（conspecific）的情绪状态并引导亲社会或回避行为。然而自然社会环境高度复杂且为多目标并存，观察者自身的内部情绪状态如何在动态环境中支配社会目标优先化尚不清楚。方法：研究
背景/目的：情绪识别是哺乳动物社会认知的基本组成，使动物（如啮齿类）能检测同种个体（conspecific）的情绪状态并引导亲社会或回避行为。然而自然社会环境高度复杂且为多目标并存，观察者自身的内部情绪状态如何在动态环境中支配社会目标优先化尚不清楚。方法：研究人员采用新型多目标社会范式，令经历 na?ve（中性）、积极（解脱/relieved）或消极（急性应激/acute stress）状态的观察者小鼠同时与处于中性、解脱或应激状态的示范鼠（demonstrator）互动；利用活体光纤记录（in vivo fiber photometry）记录前扣带回皮层（anterior cingulate cortex, ACC）钙动态，并采用双向光遗传学（bidirectional optogenetics）确立因果神经机制。结果：Na?ve 和 relieved 观察者小鼠对急性应激同类表现出快速、先天的行为优先化；而观察者自身经历急性应激则完全消除此早期辨别力。光纤记录显示 ACC 兴奋性神经元活动强编码对应激同类的优先化，该神经特征在应激观察者中被根本抑制。光遗传抑制 ACC 消除 na?ve 和 relieved 小鼠的先天社会偏好，靶向激活 ACC 可成功越过内部应激状态恢复应激观察者的社会辨别力。结论：急性负性内态深度抑制社会辨别能力，ACC 作为状态依赖性"门控器（gatekeeper）"调控社会优先化。
论文解读——《Brain Sciences》刊载研究：前扣带回皮层(ACC)介导状态依赖性的受困同类优先关注行为
研究背景与立项依据
情绪识别及同种个体情绪状态检测是哺乳动物社会认知的核心能力，啮齿类动物可感知同类痛苦并表现针对性亲社会行为。然而既往证据多源于简化的双选（dyadic）范式，剥离了自然社会中多目标、多情绪价态并存的特性。在自然复杂社会场景中，动物须执行"社会优先化（social prioritization）"——权衡竞争性的社会刺激并选择性分配注意力。目前不明了观察者自身近期经历的应激或解脱等内部情绪状态（internal emotional state）是否及如何覆盖天然社会本能而改变优先序。前扣带回皮层（anterior cingulate cortex, ACC）是边缘系统关键节点，连接前额叶、顶叶及皮下价值与行动选择相关脑区，参与情绪调节、痛觉及观察性痛苦处理，但其是否在复杂环境中主动计算多靶标相对情绪效价（emotional valence），或其评估功能是否被观察者内态因果性门控，均属未知。本研究旨在填补上述空白。
主要关键技术方法
研究人员使用6–8周龄C57BL/6J野生型及Thy1-GCaMP6s转基因小鼠（样本队列来源），建立三类情绪状态——Na?ve（无处理）、Relieved（24 h禁水+事前30 min蔗糖自由摄取）、Stressed（15 min急性束缚应激），分别诱导示范鼠（demonstrator）与观察者鼠（observer）。采用多目标社会范式：方形旷场三角落各放一示范鼠（中性/解脱/应激），观察者由中心释放自由探索4 min，量化朝向各示范鼠嗅探时长并归一化处理。辅以开放旷场测试（Open Field Test）及三箱社交测试（three-chamber social test）评估运动、焦虑及基础社交能力；ELISA测定血清皮质酮（corticosterone）。在 vivo 光纤光度法（fiber photometry，470 nm/410 nm双波长，ΔF/F 以嗅探开始前3 s为基线）记录ACC兴奋性神经元群体钙信号。病毒介导在ACC注射AAV2/9-CaMKIIα-eNpHR3.0-mCherry（抑制）或AAV2/9-CaMKIIα-hChR2(H134R)-mCherry（激活），配合植入光纤行双向光遗传学（optogenetics）操控（ChR2: 470 nm, 20 Hz, 10 mW; eNpHR3.0: 593 nm, 连续, 5 mW），结合多目标社会行为检测因果作用。数据统计采用Student's t检验、单因素及双因素ANOVA。
研究结果
3.1. Na?ve and Relieved Observers Exhibit Social Preference for a Stressed Demonstrator, Whereas Stressed Observers Lose This Preference
通过多目标社会交互测试发现，na?ve观察者嗅探应激示范鼠（stressed demonstrator, SD）时长显著多于嗅探中性（na?ve demonstrator, ND）及解脱示范鼠（relieved demonstrator, RD），且该偏好集中在初始0–2 min，随后习惯化；relieved观察者表现与na?ve一致，同样在最初2 min内优先嗅探SD。相反，经历急性束缚应激的观察者（stressed observer, S-OB）失去此初期辨别能力，对三类示范鼠嗅探时长无差异。开放旷场、三箱社交测试及总嗅探时间与血清皮质酮检测表明，应激观察者的辨别缺失并非因总体社交动机下降、运动或焦虑改变，亦非基础社交能力受损，而是急性负性内态特异性损害社会辨别（social discrimination），压制了对受困同类快速识别与探查的先天驱动。
3.2. Distinct ACC Neural Dynamics Encode Social Prioritization Depending on the Observer's Emotional State
研究人员在Thy1-GCaMP6s小鼠ACC埋植光纤行活体光纤光度记录。在初始0–2 min辨别期，na?ve与relieved观察者头朝向SD时诱发显著ACC Ca2+瞬变，幅值明显高于朝向ND或RD时；而应激观察者中SD诱发的ACC激活完全缺失。在后续2–4 min习惯化阶段，na?ve与relieved观察者朝三类示范鼠靠近均引发相当且较强的Ca2+瞬变，与均匀嗅探行为吻合；应激观察者ACC活动持续迟钝、无显著升高。表明ACC兴奋性神经元活动特异地编码对应激同类的优先化，此神经信号被观察者自身应激状态抑制。
3.3. Optogenetic Inhibition of ACC Excitatory Neurons Abolishes Prioritization of Stressed Conspecifics
在ACC兴奋性神经元表达抑制视蛋白eNpHR3.0并给予593 nm持续光照抑制，结果显示na?ve与relieved观察者原本对SD的先天社会偏好被消除，嗅探各示范鼠时间无差异，等同于mCherry对照组的辨别行为被破坏；应激观察者因内源ACC参与已被抑制，光抑制未产生额外行为改变。证实ACC兴奋活动是快速应激同类优先化的必要因果条件。
3.4. Optogenetic Activation of the ACC Overrides Internal Stress and Rescues Social Discrimination
在ACC兴奋性神经元表达激活视蛋白ChR2(H134R)并于行为测试时给予470 nm光刺激，na?ve与relieved观察者原有偏好未被明显改变（因其内源ACC对SD反应已近饱和）；关键地，对应激观察者行ACC兴奋性激活后，恢复了对SD的显著嗅探偏好，即挽救了应激导致丧失的社会辨别力。证明提升ACC活动足以克服内部应激状态、重建正常社会优先化。
讨论与结论翻译
本研究提供动物内态如何支配先天社会优先化的机制框架：na?ve与relieved小鼠于复杂多靶环境中快速优先关注急性应激同类，而自身急性应激体验消除此早期辨别。通过活体光纤光度法与靶向光遗传学操作，确认ACC内兴奋性神经元是门控此状态依赖性社会辨别的必需可操控神经基质。ACC不仅被动处理感觉信息，而是整合外部痛苦线索与观察者情感历史，利用执行功能动态编排接近或回避决策，充当状态依赖性"守门者（gatekeeper）"。
结论：通过在多目标社会框架中整合观察者内部情绪历程，本研究为复杂社会决策受内态调控提供了神经生物学基础。ACC是此过程的关键皮层节点，未来需阐明ACC相关神经元集群的下游投射靶点以完整绘制该状态依赖性环路。ACC作为动态门控器，持续权衡动物内部情绪状态与外部情境需求，以协调多目标社会优先化（social prioritization）。
