综述:从个体发育到病理过程中的社会适应神经回路成熟

《Neuroscience & Biobehavioral Reviews》:Maturation of social adaptation circuits from ontogeny to pathology

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年07月22日 来源:Neuroscience & Biobehavioral Reviews 7.6

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  社会行为的表达因发育阶段而异。行为的成熟伴随着神经回路活动的变化。内分泌系统的改变也支持着行为的成熟。这些过程的失调可能导致社会功能缺陷。从婴儿期到成年期,个体的社会环境会发生多次变化,根据每个发育阶段的需求,平衡与家庭成员或同伴之间的互动。个体社会行为的相应

  
社会行为的表达因发育阶段而异。行为的成熟伴随着神经回路活动的变化。内分泌系统的改变也支持着行为的成熟。这些过程的失调可能导致社会功能缺陷。从婴儿期到成年期,个体的社会环境会发生多次变化,根据每个发育阶段的需求,平衡与家庭成员或同伴之间的互动。个体社会行为的相应变化使得生物体能够应对社会生活的阶段需求。支撑这种必要行为成熟的机制仍有待研究,而这些机制的异常发育轨迹与神经发育障碍有关。这强调了深入理解出生后社会行为成熟背后的神经、内分泌和行为机制的迫切需要,特别是因为许多以社会功能障碍为特征的神经精神疾病(如自闭症、精神分裂症、抑郁症)在成年之前就会出现。使用啮齿动物模型研究发育过程具有诸多优势,其生命阶段比人类短,易于进行纵向研究,并且能够使用相关技术来剖析外部和内部因素与社会行为变化之间的复杂关系。通过体内神经回路记录和操控,研究人员可以将回路活动中的发育变化与社会行为的各个方面进行直接关联并确定因果关系;通过操控发育环境(早至胎儿期),研究人员可以将早期社会经验与未来的社会行为联系起来;通过遗传学方法,研究人员可以剖析涉及以社会缺陷为标记的神经发育障碍的分子和内分泌途径。本综述将对目前关于健康和疾病状态下调控社会行为发育变化的神经回路和神经递质的 rods 基础知识提供最新概述。重点关注不同的发育阶段、社会行为和啮齿动物模型,并讨论在整个发育过程中驱动规范性和病理性社会行为变化的内在遗传过程以及环境因素。总体而言,本综述旨在强调综合方法对于理解成体社会行为如何被塑造的重要性。这包括随发育阶段和经验而变化的神经回路和神经递质之间的复杂相互作用。尽管本综述主要报告啮齿动物基础证据,但也提供了与人类文献的对比,以强调临床前模型对于理解社会成熟的价值,以及调节社会行为的核心机制具有高度保守的特性。
1. 引言
从婴儿期到成年期,个体的社会环境会发生多次变化,根据每个发育阶段的需求,平衡与家庭成员或同伴之间的互动。个体社会行为的相应变化使得生物体能够应对社会生活的阶段需求。支撑这种必要行为成熟的机制仍有待研究,而这些机制的异常发育轨迹与神经发育障碍密切相关。这强调了深入理解出生后社会行为成熟背后的神经、内分泌和行为机制的迫切性,特别是因为许多以社会功能障碍为特征的神经精神疾病(如自闭症、精神分裂症、抑郁症等)在成年之前就会出现。使用啮齿动物模型研究发育过程具有诸多优势,包括生命阶段比人类短且易于进行纵向研究,以及能够使用相关技术来剖析外部内部因素与社会行为变化间的复杂关系。通过体内神经回路记录与操控,研究人员能够直接关联并确定回路活动的发育变化与社会行为各个方面的因果联系;通过操控发育环境,可建立早期社会经验与未来社会行为的联系;通过遗传学方法,可剖析以社会缺陷为标志的神经发育障碍所涉及的分子和内分泌途径。本综述旨在基于啮齿动物模型,概述当前关于调控健康和疾病中社会行为发育变化的神经回路和神经递质的知识。文章重点关注不同的发育阶段、社会行为和啮齿动物模型,并探讨了驱动发育过程中规范性和病理性社会行为变化的遗传、内在过程以及环境因素。总体而言,本综述旨在强调综合方法对理解成体社会行为塑造的重要性,这包括随发育阶段和经验而变化的神经回路与神经递质之间的复杂相互作用。

2. 婴儿和青少年社会行为变化的神经回路基础
2.1. 出生后早期社会行为的精细化及其潜在回路
对于晚成性物种而言,婴儿的社会世界由一个压倒性的指令定义:接近看护者。婴儿的大脑被组织为:促进回避和恐惧的回路在功能上被抑制,而支持寻求亲近的回路则被强烈激活。这种早期的社会偏向由涉及蓝斑、嗅球和前梨状皮质的专属依恋回路支持,在与母鼠互动时,去甲肾上腺素充斥嗅球,从而实现对母性气味线索的快速且持久的学习。关键的是,在此敏感期内去甲肾上腺素释放的增加,意味着即使是与厌恶刺激配对的气味也能获得食欲价值,这反映了强大的进化偏向。这种早期社会偏向的核心在于基底外侧杏仁核的功能不成熟。在出生后第10天之前,杏仁核保持功能静息状态,阻止婴儿对与看护者相关的线索形成习得性厌恶。在随后的“过渡敏感期”(出生后第10-15天),杏仁核逐渐对威胁产生反应,下丘脑-垂体-肾上腺轴活动的内源性增加开始塑造压力反应。然而,看护者仍然能够抑制杏仁核的反应性并阻断HPA轴激活,从而有效地控制刺激是被习得为接近还是回避。该敏感期的过渡还伴随着BLA内γ-氨基丁酸能功能的重要变化。在断奶前后,GABA能传递从去极化转变为超极化;表达小白蛋白的GABA能中间神经元表现出表达增加,这受细胞外周围神经网络发育的支持。这种抑制性基础设施的成熟为了将杏仁核反应性校准至发育适当水平发挥重要作用。随着幼鼠接近断奶,多巴胺能投射从腹侧被盖区到BLA的募集驱动了从强烈偏向看护者接近的系统,向支持更平衡灵活策略的系统转变。该回路转换的上游调控中,外侧缰核作为一个关键节点协调发育转变。LHb在威胁下的社会接近行为中发挥发育特异性的作用,且这种功能转换由集合神经元的身份水平所介导。内侧前额叶皮质可能是这种转换的关键驱动因素。该早期系统对环境扰动的敏感性是其临床意义最显著的特征之一。早期逆境会导致VTA-BLA回路在社会行为中的过早参与,进而过早出现对母鼠和陌生同伴的回避行为,这与由过度活跃的杏仁核多巴胺能信号驱动的BLA加速成熟表型一致。此外,mPFC-LHb微回路是早期逆境转化为急性社会行为功能障碍的特定基础,这种由逆境引起的加速可能反映了跨物种的更广泛组织原则。

2.2. 青春期社会动机的变化
社会行为是由潜在的动机过程塑造的。社会性物种天生有动机相互互动,因为社会遭遇具有内在的奖励性。然而,最具奖励性的社会互动类型会因特定年龄的优先事项而改变,青春期便是群体整合的关键时期,其特征是从偏好家庭成员转向增加与同伴相处的时间。偏离典型的发育轨迹被认为是青春期神经精神疾病(如抑郁症、社交焦虑和精神分裂症)出现的潜在基础。啮齿动物中从同伴导向的社会游戏向成年期过渡的研究表明,此过程存在非线性轨迹。不同神经递质系统或神经回路可能驱动社会性与非社会性奖励行为的发育变化,这需要进一步研究性腺激素与神经递质系统间的复杂相互作用。要全面了解从青春期早期到成年期影响社会动机的发育变化,仍需进行更多研究。特别是,为了描绘青少年成熟的中枢机制全貌,除了传统的中脑边缘多巴胺奖励通路外,调查其他神经回路可能是必要的。

3. 社会成熟的行为和神经内分泌机制
3.1. 从生命早期到青春期社会成熟的经验依赖性神经内分泌机制
社会成熟是获得成功融入社会群体所需行为 repertoire 的动态且依赖经验的过程,可通过发育可塑性介导。在应对具有挑战的社会遭遇时,应激源诱导的下丘脑-垂体-肾上腺轴功能主要释放糖皮质激素来调动能量并调节行为反应。在胎儿期,怀孕女性经历的社会环境压力会增加糖皮质激素浓度,进而影响胎儿大脑的宫内发育,塑造子代在生命后期的内分泌和行为表型。在早成性物种中具有重要的母性影响。在出生后早期,亲代照护的变化与后代内分泌和行为表型的塑造相关,精氨酸血管加压素和催产素等神经肽系统在其中扮演关键角色。在青少年期,个体从父母到同伴的互动焦点发生转移,青少年阶段的环境对社会成熟更为关键。促性腺激素释放激素与HPA轴的相互作用在调节性行为和攻击行为方面具有重要意义。不同人口密度条件下饲养的雄性会展现出与特定环境相适应的攻击性表型和内分泌策略,证明了青春期是社会成熟中适应性塑造内分泌和行为表型的关键阶段。

4. 超越发育阶段:成年期社会行为的神经内分泌调节
发育可塑性不仅局限于生命的早期阶段,而且可以延伸到青春期之后,因为在成年期神经发生和其他形式的神经可塑性持续存在,这表明成年期的社会经验可以继续塑造内分泌和行为表型。因此,社会成熟并非固定的终点,而是可以在整个个体发育过程中通过持续的发育可塑性进一步精细化。

5. 社会行为的病理发展:神经回路破坏、神经内分泌失调与环境逆境的整合
遗传背景以及环境因素通过涉及表观遗传学的机制共同作用,导致精神疾病中的社会功能障碍。早期逆境严重影响心理健康结果。催产素系统已成为连接社会经验和行为结果的关键生物学基础。早期生活压力会通过表观遗传机制诱发OXTR表达的长期改变,从而影响社会行为、应激反应和认知功能。此外,神经发育障碍如普拉德-威利综合征展示了由于染色异常导致的特定神经递质系统失调。MAGEL2和SNORD116等基因的缺乏会破坏昼夜节律、代谢调节和神经肽加工。OXT和AVP系统相互作用以动态调节社会行为,在面临环境转变时实现适应性反应。早期针对OXT系统的干预在改善PWS患者的社交和运动发育方面显示出潜力,但须采用基于基线水平和遗传背景的个性化方法,以防止在OXT功能正常的个体中产生不良影响。
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