社会隔离会破坏成年雄性小鼠前额叶的兴奋-抑制平衡，从而损害其对社交新信息的记忆能力

《Translational Psychiatry》：Social isolation disrupts prefrontal excitatory–inhibitory balance to impair social novelty memory in adult male mice

　　

摘要

社会孤立是一种普遍存在的压力源，会扰乱社会认知功能，但其在大脑中的神经机制至今仍不明确。在本研究中，我们发现让成年雄性小鼠经历四周的社会孤立会选择性损害其对社会新异事物的记忆能力，而不会影响它们的社交能力、物体识别能力、工作记忆以及焦虑和抑郁行为。这种缺陷具有性别差异，因为雌性小鼠并未受到影响。从机制上来看，c-Fos检测和体内钙成像显示，社会孤立会导致前额叶皮层的兴奋性与抑制性平衡发生异常变化，具体表现为在探索新社会环境时，内侧前额叶皮层的谷氨酸能神经元过度活跃，而当地的GABA能中间神经元活性降低。因果实验表明，对群居的雄性小鼠的前额叶皮层谷氨酸能神经元进行化学遗传学或光遗传学激活，就能重现社会新异事物记忆受损的现象；而在处于孤立状态的小鼠中抑制这些神经元则可以弥补这一缺陷。在细胞层面，电生理记录显示，社会孤立会提高前额叶皮层锥体神经元的固有兴奋性，并导致突触的兴奋性与抑制性失衡，即兴奋性信号增强，抑制性信号减弱。综上，我们的研究结果表明，成年期的社会孤立会通过改变前额叶皮层的兴奋性与抑制性平衡，使其处于过度兴奋的状态，从而扰乱对社会新异事物的记忆处理能力，这一机制是可逆的，且特定于相关神经回路，为解释社会孤立引发的社交认知缺陷提供了新的视角。