老鼠的育儿能力是如何与生俱来的

科学家们第一次解构了老鼠的大脑回路，这些回路协调了育儿行为。

由霍华德·休斯医学研究所研究员凯瑟琳·杜拉克领导的研究小组已经发现了地球上20多个不同的部位大脑都集成到这个电路中。杜拉克的团队于2018年4月11日在杂志上报告说，在养育幼动物的过程中，父母控制中心内的不同细胞组会引发动机、行为和激素变化自然．

哈佛大学神经生物学家杜拉克说:“从来没有人在这种理解水平上如此详细地剖析过任何复杂社会行为的控制。”

目前尚不清楚人类和其他动物是否拥有在老鼠身上发现的父母大脑回路。但杜拉克指出，在其他脊椎动物中，已经发现控制老鼠其他基本行为的神经元确实存在。她说，弄清大脑是如何控制育儿的，也许有一天会帮助研究人员想出方法，帮助患有产后抑郁症的母亲与婴儿建立联系。

杜拉克对控制育儿的大脑回路很好奇，不仅因为它们必须协调许多不同的活动，还因为男性和女性之间的一个关键区别。

雌性小鼠表现出母性行为，不管它们是否有幼崽他们自己的。雄性老鼠没有这种养育孩子的本能，除非它们最近交配过。它们通常对幼鼠的行为是攻击性的，但交配三周后——大约是潜在的后代出生的时候——情况发生了变化。杜拉克说:“雄性对幼崽失去了攻击性，它们的行为看起来和雌性完全一样。”

这些老鼠花时间筑巢，挤在幼崽身边，给它们梳理毛发，让它们靠近。它们变得对与成年动物互动不感兴趣，而对与幼崽互动更感兴趣。荷尔蒙水平也会发生变化。杜拉克说:“我们把父母的照顾归结为一个术语，实际上意味着很多事情都在变化。”“大脑中的很多神经回路都被修改了。”

几年前，杜拉克和她的团队在大脑的内侧视前区发现了一簇神经元，这些神经元协调了这些广泛的变化。在目前的研究中，研究小组追踪了这些父母控制细胞之间的联系，所有这些细胞都会产生一种叫做甘丙肽的信号分子。他们的地图显示，养育中枢接收来自20个不同大脑区域的信号，并将信息传递给同样多的区域。杜拉克说，每个产生甘丙肽的神经元只投射到这些大脑区域中的一个，这表明细胞亚群控制着不同的功能。

为了解开这些角色，该团队与第一作者、杜拉克实验室的博士后约翰内斯·科尔(Johannes Kohl)一起，使用基于光的工具来操纵不同细胞组的活动。一组从育儿中心投射到大脑运动前中脑区域的一个区域，称为导水管周围灰质。杜拉克说:“这些神经元专门用于父母的运动控制。”当研究小组激活这些神经元时，小鼠增加了为幼崽梳洗的次数，即使是正常情况下没有这种本能的雄性处男。关闭相同的神经元会减少雄性和雌性幼犬的毛发梳理。

另一组甘丙肽神经元向腹侧被盖区发送信号，腹侧被盖区是大脑奖励中心的关键组成部分。激活这些神经元极大地增加了动物与幼崽互动的动机。当研究小组打开这些细胞时，雄性和雌性小鼠都爬上笼子里的塑料屏障，去接触另一边的幼崽。然而，激活这些细胞对动物的养育行为没有影响。这在对处男的实验中表现得最为明显老鼠它爬过栅栏只是为了攻击幼崽。

研究小组还表明，投射到杏仁核的甘丙肽神经元，杏仁核是一个杏仁形状的区域，以其在情绪处理中的作用而闻名，使父母专注于他们的幼崽。杜拉克的研究小组发现，父母通过忽略其他成年人的社交暗示来保持注意力集中。

细胞向大脑下丘脑的激素调节区域发出信号，似乎可以调节与养育有关的荷尔蒙催产素、抗利尿激素和应激激素促肾上腺皮质激素释放激素。

研究小组发现，男性和女性在养育子女的回路上没有显著差异。他们将继续研究是什么激活了雄性交配后的养育模式。

有趣的是，杜拉克说，她的团队发现的养育回路在组织结构上有相似之处神经元在控制肌肉运动的脊髓中。两者都由协调但不同的细胞池组成，控制不同的功能。她说，其他社会行为背后的回路是否也有这种逻辑，还有待观察。