《Behavioural Processes》：Beyond serum testosterone: Sexual experience delays the decline of sexual behavior and preserves cellular density in the medial preoptic area of gonadectomized male rats
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•阉割会降低睾酮水平，但先前的性经历能延长性冲动和性表现的时间。•阉割后45天内，动物仍会有嗅探、骑跨和插入行为，但到110天时这些行为就会消失。•阉割110天后，有交配经验的雄性动物其mPOA区域的神经元密度高于从未有过性经历的雄性动物。•性经历可能促使mPOA区域产生神经可塑
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阉割会降低睾酮水平，但先前的性经历能延长性冲动和性表现的时间。
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阉割后45天内，动物仍会有嗅探、骑跨和插入行为，但到110天时这些行为就会消失。
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阉割110天后，有交配经验的雄性动物其mPOA区域的神经元密度高于从未有过性经历的雄性动物。
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性经历可能促使mPOA区域产生神经可塑性，从而帮助动物在激素水平下降的情况下依然保持性功能。
引言
在行为科学中，生物机制（先天因素）与环境因素（后天因素）对行为表现的影响关系一直是研究重点。在性行为研究中，尤其是激素与先前经验之间的相互作用，在20世纪50年代和60年代受到了大量关注，其中阉割实验更是典型代表。这类研究的一个重要发现是，激素水平的变化与行为衰退之间存在时间差——虽然睾丸切除会迅速导致血液中睾酮水平下降，但性行为却要数周后才逐渐减弱。此外，在某些物种（如仓鼠和小鼠）中，先前的性经历似乎能让这种行为衰退推迟数周。
成年雄性大鼠的血清睾酮基础水平通常在1到5纳克/毫升之间（Damassa等人，1977；Krey和McGinnis，1990；Hardy等人，2002）。当遇到适当刺激时，这一范围内的睾酮水平有助于动物出现嗅探、骑跨、插入和射精等行为，这些都是性欲和正常交配能力的体现。值得注意的是，反复射精可使血清睾酮浓度暂时上升至12纳克/毫升（Hernandez等人，2007），这体现了交配活动对神经内分泌系统的显著影响。因此，通过手术切除睾丸来快速降低血液中的睾酮水平，是一种常用的抑制性行为的实验方法。
睾丸被手术切除后，血液中的睾酮浓度会在最初6小时内迅速下降（Kashiwagi等人，2005）。这种激素水平的下降会在几小时内减少雄激素受体阳性细胞的数量，同时也会降低大脑中与性行为及情感反应相关的区域的雄激素受体结合能力，这些区域包括中脑前视区、隔膜、杏仁核和垂体（McGinnis等人，1989）。有趣的是，性行为并不会立即受到影响，而是会在数天或数周内逐渐衰退（Beach和Holz-Tucker，1949）。在相反的情况下，长期处于阉割状态的雄性动物在补充睾酮后30分钟内，其雄激素受体结合能力就能恢复（McGinnis等人，1989）；不过，勃起功能以及完全的交配能力则需要数天时间才能完全恢复（Moore和Price，1937；Stone，1939；McGinnis等人，1989；Barradas-Moctezuma等人，2019）。同样，前列腺等附属生殖腺在阉割后2到5天内就会出现细胞结构退化现象，而只有经过数天的睾酮替代治疗，前列腺组织才能恢复正常（Moore等人，1930）。
有趣的是，在某些物种中，如仓鼠和小鼠，先前的性经历会增加阉割后仍然存在性行为的概率或持续时间（Manning和Thompson，1976；Lisk和Heimann，1980；Costantini等人，2007），但在大鼠中似乎并非如此（Davidson，1966；Bloch和Davidson，1968；Everitt和Stacey，1987；Mitchell和Stewart，1989）。例如，有过性经历的仓鼠在手术后的七周内，其嗅探、骑跨、插入和射精行为仍可与阉割前的水平相当（Costantini等人，2007）。同样，术前有过性经历的小鼠也更有可能出现射精反射（Manning和Thompson，1976）。相比之下，大鼠的实验结果表明，先前的性经历并不能帮助维持阉割后的交配行为，只有足够的睾酮水平才能起到作用（Bloch和Davidson，1968）。尽管有研究指出大鼠阉割后性行为持续的时间存在差异，但这些差异并未被明确归因于先前的性经历（Davidson，1966；Everitt和Stacey，1987；Mitchell和Stewart，1989）。
综上所述，虽然阉割会迅速降低血液中的睾酮水平，但大鼠的性行为衰退过程却是渐进的且存在差异。与仓鼠和小鼠不同，大鼠的先前性经历并未被证实能与更长时间的性行为保持相关。此外，大多数研究采用的术后观察时间较短，这可能掩盖了由先前经验带来的延迟效应。为了解决这一问题，本研究旨在探讨先前性经历是否会影响大鼠在阉割后6周和15周内的性行为长期变化。我们在手术前后不同时间点检测了血清睾酮水平，以确认激素水平的变化情况，并将其与行为表现相关联。研究结束时，我们通过尼氏染色法检测了mPOA区域的细胞密度——这一区域对雄性动物的性行为至关重要——以此作为衡量经验诱导的神经可塑性的指标。这样的研究设计使我们能够探究，在缺乏雄性激素的情况下，先前的性经历是否能为调控交配行为的神经回路提供结构上的稳定性。
章节摘要
实验动物
本研究使用的实验用和刺激用Wistar大鼠来自墨西哥韦拉克鲁斯大学脑研究所的繁殖群体。这些大鼠最初是从授权供应商Bioinvert Mexico处购得，被饲养在室温下，光照周期为12小时亮/12小时暗（早上8点熄灯），随时可以获取饮用水以及Lab Diet?品牌的Rodent Diet 5001饲料。本研究已获得该研究所动物护理委员会的批准（CICUAL-IICE）。
性行为训练
实验组中的雄性大鼠在每次试验中至少会射精一次（图2-A），而且不同试验之间的射精频率没有显著差异，F(1.771, 7.083) = 0.3350，p值等于0.70。不过，首次射精的潜伏时间存在显著差异，F(2.145, 8.581) = 7.949，p值等于0.01。事后分析显示，到第5次试验时，所有雄性大鼠的射精速度都快于第一次试验（图2-B），这说明这些大鼠都获得了足够的交配经验。
讨论
本研究探讨了先前性经历是否会影响雄性大鼠在睾丸切除术后的短期和长期性行为表现，以及这种经历是否与mPOA区域的细胞密度有关。我们的研究结果表明，虽然睾丸切除会在24小时内将血液中的睾酮水平降至无法检测的水平，但先前的性经历却能显著延缓从性冲动到实际交配行为的整体衰退过程。
结论
本研究表明，在大鼠身上，先前的性经历确实能延缓阉割后交配行为的衰退，同时也能保持mPOA区域的细胞密度。这些发现凸显出性经历对神经回路的持久影响，也打破了“大鼠与其他啮齿类动物不同，激素水平下降后不会表现出依赖经验的行为韧性”这一观点。
作者贡献说明
Lauro Fernández-Ca?edo：指导、研究实施、数据分析。Coria-Avila Genaro Alfonso：文章撰写与修改、初稿撰写、结果验证、指导、资源协调、项目管理、方法设计、研究实施、资金申请、数据分析、数据整理、概念构思。Jorge Manzo：指导、方法设计、研究实施、数据分析。Joshua Julian Sierra-Debernardi：数据整理。Nancy Pérez-Cisneros：数据整理。Barradas-Moctezuma Miriam：数据工作。
利益冲突声明
作者声明不存在任何利益冲突。
本研究的实验方案已经得到墨西哥韦拉克鲁斯大学脑研究所动物护理委员会（CICUAL-IICE 2019–015）的批准，该批准遵循墨西哥官方标准NOM?062-ZOO?1999《实验室动物饲养、照料及使用的技术规范》。
致谢
作者感谢UV-CA?28神经科学小组的成员们，他们就相关研究主题提供了宝贵的意见。
Nancy Pérez-Cisneros|Joshua Julian Sierra-Debernardi|Deissy Herrera-Covarrubias|Jorge Manzo|Lauro Fernández-Ca?edo|Miriam Barradas-Moctezuma|Genaro A. Coria-Avila
