母体气味可促进羔羊的发声搜寻反应，且母体气味暴露会增强哺乳期羔羊主嗅球的活动性

《Behavioural Brain Research》：Maternal odor promotes filial vocal search responses, and maternal exposure increases activity in the main olfactory bulb in suckling lambs

　　

• 母体羊毛气味增强了分离期间的发声搜索反应 • 子代对母体气味的发声反应从1个月持续到3个月大 • 与亲生母羊接触增加了接触尝试和嗅觉探索行为 • 在1个月大时，母羊接触激活了羔羊主嗅觉球颗粒细胞层 • 辅助嗅球和嗅嗅神经通路中c-Fos密度在不同处理间无差异

## 引言

在绵羊和山羊中，选择性母幼纽带是一种关键的神经行为适应，是新生幼崽存活的基础[1, 2]。分娩后的数小时内，母羊便与其后代建立选择性纽带，优先哺育自己的幼崽而拒绝陌生羔羊，这种母性选择依赖于主嗅觉球(MOB)内的嗅觉学习[3, 4]。在母体MOB中，来自新生幼崽的化学感觉输入激活了局部微回路，其中经验依赖的突触可塑性巩固了对羔羊个体气味特征的持久神经表征[2, 5]。母体嗅觉印记的神经解剖、神经化学和分子机制已被广泛表征，使绵羊MOB成为哺乳动物社会气味学习研究中最明确的模型之一[6, 7, 8]。相比之下，子代如何编码和响应母体气味则相对较少受到关注，其潜在的神经机制仍知之甚少。这种不平衡制约了对早期社会依恋如何在发育中的哺乳动物大脑中被表征的全面理解。

从羔羊的角度来看，母体气味识别的证据主要是行为学上的，并遵循一条从出生时广泛的化学感觉响应性向哺乳期间个体特异性识别发展的轨迹。出生后数小时内，新生羔羊便表现出对母体化学感觉刺激的优先响应，包括偏爱自己母羊的羊水而非陌生母羊的羊水[9]。然而，这种早期偏好可能反映了产前嗅觉学习（源于子宫内暴露）的结果，而非出生后对个体的识别。与此解释一致的是，在标准化的选择测试中，两天大的羔羊无法区分自己母羊与陌生分娩母羊的腹股沟蜡质[10]，表明个体特异性的母体气味识别在出生时尚未建立。尽管如此，嗅觉线索对于指向母体的行为已经是必需的，因为羔羊会响应母体腹股沟分泌物[11]，而实验性诱导的嗅觉丧失会破坏乳房搜索和初乳获取[12]。然而，这些反应似乎指向的是物种泛化的母体化学信号，而非个体特异性线索。综合来看，现有证据表明，将母体气味识别为个体身份线索的能力在出生后早期逐渐发展，可能通过哺乳期间反复的母幼互动实现。这一发育过程最终是否会形成一个类似于分娩母羊所建立的嗅觉记忆的稳定的母体气味神经表征，以及这种编码在多大程度上涉及主嗅觉球回路，仍有待解决。

在晚成型哺乳动物中，子代对早期嗅觉识别的贡献已被详细描述，为绵羊研究提供了有价值的比较框架。新生大鼠和兔快速获得对母体及哺乳相关气味的偏好，这是一种早期学习形式，伴随着嗅觉球网络的经验依赖性重塑以及包括c-Fos在内的即时早期基因在球内回路中的诱导[13, 14, 15]。颗粒细胞层已成为这种可塑性的关键位点，因为大鼠幼崽的母体气味学习与颗粒细胞中增强的c-Fos招募相关[16]，而兔的新生气味偏好学习则需要去甲肾上腺素对球回路的调节[17]。这些发现表明MOB颗粒细胞层是早期社会气味编码的潜在基质。在感觉成熟度、哺乳生态和发育轨迹与晚成型啮齿类和兔形目动物根本不同的早成型偶蹄目中，是否动员了类似机制仍是一个重要的未解决问题。

羔羊的产后发育以感觉和认知功能的快速成熟为特征，其中母体识别早期出现并经历动态变化。在出生后第一周内，远距离定位和区分母羊的能力得以建立，感觉依赖从视觉转向听觉[18, 19]。到三个月大时，羔羊仍强烈依赖母羊的叫声以及视觉-听觉复合线索来定位她[20]。尽管如此，嗅觉线索可能继续对个体识别和社会辨别作出贡献，因为幼年羔羊可以仅凭气味区分同胞与非同胞[21]，而羊毛相关分泌物支持成年绵羊的社会识别[22, 23, 24]。到一个月大时，母体识别已充分建立，但羔羊仍高度依赖母羊。然而到三个月大时，羔羊接近断奶期，哺乳频率下降，社会归属转向同伴[25]。尽管存在这种转变，母体线索在此期间可能仍具有行为显著性，因为在此阶段人工断奶会削弱子代对母羊的偏好[26]，表明持续互动维持了其动机价值。因此，比较一个月和三个月大的羔羊提供了考察母体化学感觉线索是否随母羊-羔羊纽带演变而持续调节子代响应性的机会。

MOB是处理和编码这些个体特异性母体化学感觉线索的一个特别有说服力的候选神经基质。作为嗅觉信息的中枢中继站，MOB通过颗粒细胞介导的抑制性微回路转换感觉输入，从而精炼气味表征并锐化对行为显著线索的响应选择性[27]。与此角色一致，颗粒细胞招募（以c-Fos表达为指标）与习得的嗅觉处理密切相关，而绵羊中社会相关的化学信号由主嗅觉系统而非辅助嗅觉系统介导[4]。因此，我们假设亲生母羊的气味在母体分离期间选择性促进子代搜索行为，而接触亲生母羊则选择性地增加哺乳羔羊MOB颗粒细胞层的神经活动。为验证这一点，实验1考察了亲生母羊羊毛气味是否调节一个月和三个月大羔羊与母羊分离期间的行为反应，预测亲生母羊羊毛相对于熟悉母羊羊毛和无羊毛对照会选择性增加子代发声和运动搜索反应。实验2通过量化一个月大羔羊MOB颗粒细胞层中c-Fos免疫反应性来研究该过程的神经基质。我们预测，接触亲生母羊将引起比持续隔离更大的反应，而接触熟悉母羊则产生中间水平的反应，反映基于个体熟悉程度的神经响应梯度。

## 伦理批准

所有实验程序均经乌拉圭共和国农业学院和兽医学院动物伦理委员会批准（协议编号分别为020300-001910-17和602）。实验程序符合乌拉圭动物福利立法（第18.471号法律），并遵循《实验动物护理和使用指南》中阐述的原则。

## 动物、饲养和常规管理

两组独立的单胎羔羊队列在……

## 一个月大的羔羊

在社会隔离期间记录的八个行为变量中，处理仅显著影响发声次数（F(2, 23) = 3.53, p = 0.046；表1）。Tukey-Kramer校正后的两两比较显示，暴露于OMW-1（亲生母羊羊毛-1个月组）的羔羊发声次数多于无羊毛对照组（NoW-1；t(23) = 2.49, p = 0.02）。FMW-1组（熟悉母羊羊毛-1个月组）呈现中间值，与OMW-1（t(23) = 2.00, p = 0.057）或NoW-1（t(23) = 0.47, p = 0.60）均无显著差异。因此，直接……

## 讨论

这些研究证明，在哺乳期间（此处为一至三个月大）母体化学感觉线索对子代响应性作出贡献。在实验1中，OMW气味在两个年龄阶段均增加了相对于NoW对照的发声频率，而FMW产生了与两种条件均无显著差异的中间值。这种模式表明相对于NoW，OMW增加了发声响应性，但未提供确凿证据……

## 伦理声明

本研究按照以下动物福利和/或报告指南进行：乌拉圭动物福利立法（第18.471号法律）和《实验动物护理和使用指南》（国家研究委员会，华盛顿特区国家科学院出版社，第8版，2011年。https://doi.org/10.17226/12910）。本研究经乌拉圭共和国农业学院动物伦理委员会（CEUA）批准……

## 生成式AI和AI辅助技术在稿件准备过程中的声明

在准备本工作期间，作者使用了Claude（Anthropic）和Manus AI来格式化参考文献和引用、重组稿件章节、编辑语言以及组装图1的可视化内容。在使用这些工具后，作者根据需要审阅和编辑了内容，并对已发表文章的内容承担全部责任。

## 资金支持

本工作由乌拉圭国家研究与创新署（ANII）资助，Clemente Estable基金[资助编号FCE_3_2020_1_163004]。第一作者在法国努瓦济伊INRAE进行嗅觉球分析期间的差旅和住宿费用由CSIC-UdelaR资助。

## CRediT作者贡献声明

Aline Freitas-de-Melo：撰写-审阅与编辑，撰写-初稿，可视化，监督，资源，项目管理，方法学，调查，资金获取，形式化分析，数据管理，概念化。Fréderic Lévy：撰写-审阅与编辑，可视化，监督，资源，方法学，调查，资金获取，概念化。Raquel Pérez-Clariget：撰写-审阅与编辑，可视化，监督，资源，方法学……

## 利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

## 致谢

作者感谢Sofia Ackermann、Maria Jesus Frish、Ophélie Menant、Sebastián Rodríguez M?ller和Messy Pantoja在数据收集方面提供的帮助。

## 竞争利益声明

作者声明他们没有任何已知的竞争性经济利益或个人关系，这些关系可能影响本论文中报告的工作。

如有其他作者，他们声明没有任何已知的竞争性经济利益或个人关系可能影响本论文中报告的工作。

Aline Freitas-de-Melo | Fréderic Lévy | Maryse Meurisse | Daniela Casuriaga | Raquel Pérez-Clariget | Rodolfo Ungerfeld