《Behavioural Brain Research》：Acute Sleep Deprivation Rank-Dependently Enhances Offensive Aggression via the PVN in Male Mice
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摘要睡眠不足是引发攻击性和情绪失调的已知因素，但其对攻击行为的影响是否与社会等级存在相互作用仍不明确。本研究探讨了急性睡眠剥夺如何影响优势地位和从属地位雄性小鼠的攻击行为，并分析了其背后的神经机制。成年ICR小鼠首先经历12小时的夜间睡眠剥夺，随后进行居民-入侵者测试以评估攻击行
摘要
睡眠不足是引发攻击性和情绪失调的已知因素，但其对攻击行为的影响是否与社会等级存在相互作用仍不明确。本研究探讨了急性睡眠剥夺如何影响优势地位和从属地位雄性小鼠的攻击行为，并分析了其背后的神经机制。成年ICR小鼠首先经历12小时的夜间睡眠剥夺，随后进行居民-入侵者测试以评估攻击行为，再通过防御攻击测试和社会支配测试进一步分析。睡眠剥夺会增加居民小鼠的攻击时间，但不会影响其防御攻击行为或社会等级。按社会等级分类后，睡眠剥夺会显著增强优势地位小鼠的攻击行为，而不会影响从属地位小鼠。c-Fos免疫荧光实验显示，睡眠剥夺会降低内侧前额叶皮层的神经元活性，同时增加室旁核的神经元活性。在优势地位小鼠中，睡眠剥夺还会进一步增加腹外侧下丘脑和室旁核的c-Fos表达，且室旁核的激活程度与攻击持续时间呈正相关。使用hM4Di化学遗传学方法抑制室旁核神经元后，睡眠剥夺带来的攻击行为增强效应完全消失。这些发现表明，睡眠剥夺可通过依赖室旁核的机制快速且选择性地增强优势地位个体的攻击行为，揭示了睡眠不足与社会等级之间的重要关联。该研究为理解与睡眠相关的暴力行为的神经生物学基础提供了新视角，同时也提示针对室旁核或睡眠调节机制可能成为控制攻击行为的新策略。
引言
攻击行为在各种生物中普遍存在，对于个体间的竞争、领地防御以及生存具有重要意义[1]、[2]。攻击行为可分为两种动机不同的类型：攻击性攻击，由资源竞争驱动，表现为主动接近和攻击；防御性攻击，则由威胁引发，通常伴随着逃避或僵住反应[3]。在人类中，攻击行为表现形式更为多样，往往涉及多种认知和情绪策略，旨在实现保护或竞争目标[4]。个体的攻击行为特征受遗传因素及多种环境因素的影响，而异常攻击行为也是许多神经精神疾病的伴随症状。
睡眠不足越来越被认为是一种能引发攻击性和情绪失调的强效因素[5]、[6]。这类状况会损害个体的情绪、认知和行为控制能力[7]、[8]，并与愤怒、敌意以及明显的攻击行为相关[9]、[10]、[11]。例如，在小鼠模型中，12小时的急性睡眠剥夺会通过情绪介导的多巴胺通路增强小鼠的攻击行为[12]。尽管睡眠不足与攻击行为加剧之间的关联已被充分证实，但这种效应在不同社会地位的个体之间是否一致仍是一个重要问题。
社会等级是包括昆虫、鱼类、鸟类、哺乳动物和人类在内的多种物种中普遍存在的组织形式，它源于对配偶、领地及食物等资源的竞争[13]、[14]。一旦群体内的等级关系形成，个体就会根据自身地位调整自身的行为特征[15]。一旦确立等级，个体就会根据自身地位改变行为：优势地位个体会增强繁殖行为、地位信号、攻击性以及代谢率，而从属地位个体则会抑制这些特征[16]、[17]、[18]、[19]。压力既会影响优势地位个体，也会影响从属地位个体的行为特征。例如，优势地位小鼠通常会增加食物摄入量以满足更高的代谢需求[16]、[20]，而从属地位小鼠在长期处于社会压力下则会出现食物消耗量显著增加的现象[21]、[22]、[23]。不过，关于急性压力因素如急性睡眠剥夺的影响的研究仍然较少。
越来越多的证据表明，特定的神经回路能够整合内部状态与社会环境信息来调节行为。睡眠是一种重要的生理状态，它通过调控不同脑区的神经元活动来影响情绪反应和攻击倾向。相反，社会因素如等级地位则通过激活特定的神经回路来塑造个体的行为策略。先前的研究已经发现，这两种因素都会导致特定脑区神经元活动的动态变化。例如，急性睡眠剥夺会通过腹侧被盖区的多巴胺神经元促使雄性小鼠的情绪状态发生转变[12]，而雌性小鼠的社交支配行为则由下丘脑室旁核中的催产素阳性神经元所调控[24]。然而，目前尚不清楚在急性睡眠剥夺情况下，脑区神经元活动是如何变化的，以及这些变化如何影响不同社会等级个体的攻击行为。
本研究利用小鼠模型，探讨了成年期急性睡眠剥夺如何影响攻击行为及其背后的神经机制。成年雄性小鼠首先经历12小时的夜间睡眠剥夺，之后通过一系列行为测试来评估其社会支配能力、攻击性攻击行为以及防御性攻击行为。我们还利用c-Fos免疫荧光技术检测了关键脑区的神经元活性。我们的假设是，睡眠剥夺会通过影响与攻击行为相关的神经回路的神经元活性，以依赖社会等级的方式调节攻击性攻击和防御性攻击行为，尤其是室旁核。与这一假设相符，我们的研究结果表明，睡眠剥夺会选择性增强优势地位雄性小鼠的攻击行为，而不会影响从属地位小鼠，同时还会导致多个脑区，包括内侧前额叶皮层、边缘叶、腹内侧下丘脑和室旁核的神经元活性发生改变。这些发现为理解急性睡眠不足如何与社会等级相互作用来调节攻击行为提供了新的见解。
章节节选
实验动物
实验所用成年雄性ICR小鼠在实验开始时年龄为7–8周，共96只，被随机分成若干组，其中部分作为居住者，其余作为入侵者。所有小鼠均来自北京维塔河实验动物科技有限公司。小鼠被饲养在控制良好的环境中（温度：22 ± 2 °C；湿度：50 ± 5%），光照周期为12小时/暗夜周期（晚上20点亮灯，早上8点熄灯），并且在实验开始前至少7天内可自由获取食物和水。
睡眠剥夺会增强攻击行为而不影响社会等级
为了研究急性睡眠剥夺对攻击性攻击和防御性攻击的影响，我们采用了如图1A所示的居民-入侵者测试或防御攻击测试。在适应期结束后，小鼠被随机分配到对照组或急性睡眠剥夺组。居住者组的小鼠被单独饲养7天，以便形成领地意识。经过12小时的睡眠剥夺后，这些小鼠会接受15分钟的居民-入侵者测试（见图1B），或者接受防御攻击测试。
讨论
睡眠是最基本的生理过程之一，对于维持神经元回路的完整性以及信号传导功能起着至关重要的作用[30]。在本研究中，我们旨在通过探究急性睡眠剥夺对不同社会阶层小鼠攻击行为的影响及其背后的神经机制，寻找调控病理性攻击行为的潜在神经生物学基础和神经回路层面的干预靶点。我们首先区分了攻击性攻击和防御性攻击……
伦理声明
本研究遵循ARRIVE（动物研究：体内实验报告）指南开展。该研究已获得河北医科大学动物护理与使用保护委员会的批准（批准编号：IACUC-Hebmu-P-2025238）。
资金支持
本研究部分得到了河北省教育厅科学研究项目（JCZX2026027）、河北省中央引导地方科技发展基金项目（246Z7746G）、中国教育部神经与血管生物学重点实验室项目（NV20250010）以及河北医科大学本科生创新实验计划项目（USIP2024146）的支持。
作者贡献说明
刘一然：正式分析。刘一卓：正式分析。严舒：正式分析、数据整理。尹学勇：正式分析、数据整理。杨睿：正式分析。赵岩：正式分析。卢远：撰写原始稿件、方法设计、实验实施、正式分析、概念构建。赵烨：撰写文章并负责审校编辑、项目管理工作。于涛然：实验实施、数据整理。史海水：撰写文章并负责审校编辑、监督工作、资源协调、项目管理以及资金相关事务。
利益冲突声明
所有作者声明，他们不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益关系或个人关系。
致谢
卢远、李云洛、陈思远：概念构建、正式分析、实验实施、撰写原始稿件、方法设计。李阳：实验实施、数据整理、正式分析。于涛然：实验实施、数据整理。尹学勇：数据整理、正式分析。严舒：数据整理、正式分析。刘一卓：正式分析。刘一然：正式分析。杨睿：正式分析。赵烨：撰写文章并负责审校编辑、项目管理工作。赵岩：正式分析。尹希：
卢远|李云洛|陈思远|李阳|于涛然|尹学勇|严舒|刘一卓|刘一然|杨睿|赵烨|赵岩|尹希|宋涵|史海水
中国河北省石家庄市河北医科大学早期生命健康促进重点实验室（SZX202419），邮编050031
