Neuron之後又出新成果，浙大徐晗組揭示社交行為調控的新機制

來源：浙江大學腦科學與腦醫學學院

2020年7月22日，浙江大學醫學院腦科學與腦醫學學院/附屬二院徐晗教授課題組在Science Advances上在線發表了題為Cell type-differential modulation of prefrontal cortical GABAergic interneurons on low gamma rhythm and social interaction的研究論文。該研究揭示了前額葉皮層抑制性神經元在社交行為中的活動規律，並發現了其調控社交行為的神經網絡活動機制。這些研究結果不僅加深了我們對社交行為發生機制的認識，並且為自閉症等神經精神疾病患者社交障礙的治療提供了新思路。

人在清醒的時候，有高達80%的時間都在從事各種形式的社會交往活動。社交是人的基本需求，對於個人的成長和身心健康都是不可或缺的。然而不幸的是，社交障礙是自閉症、抑鬱症、精神分裂症以及社交焦慮症等主要精神疾病的一個高度共有病徵，嚴重危害患者的日常生活和工作。因此，闡明社交行為的神經機制不僅有助於理解社交行為發生的生物學基礎，並且對於揭示社交障礙的發病機制具有重要意義。

以往的研究表明，前額葉皮層在社交行為中發揮重要作用，並且維持其興奮性與抑制性的平衡對於正常社交的發生至關重要。然而，參與社交行為的抑制性神經元類型以及它們調控社交行為的網絡活動機制並不清楚。為了回答這些科學問題，研究人員首先利用光遺傳學標籤（opto-tagging）技術，在體精確鑑定並記錄小鼠前額葉皮層中兩大類抑制性神經元，即PV陽性神經元和SST陽性神經元。他們發現當實驗小鼠與刺激小鼠進行交互時，PV陽性神經元動作電位發放率顯著升高而SST陽性神經元發放率則沒有明顯變化。

與此同時，社交行為與前額葉皮層局部場電位伽瑪振蕩活動，尤其是低頻伽瑪振蕩活動密切相關。相應地，用藥理遺傳學方法抑制PV陽性神經元能夠顯著降低伽瑪振蕩能量和小鼠社交性，而抑制SST陽性神經元對伽瑪振蕩能量和社交性都沒有影響。此外，非常有趣的是，用光遺傳學方法以低頻伽瑪頻率激活PV陽性神經元或者SST陽性神經元均能增強低頻伽瑪振蕩能量並產生促社交的行為效應。這些實驗結果表明小鼠正常社交行為依賴前額葉皮層網絡低頻伽瑪振蕩活動，並且前額葉皮層中PV陽性神經元和SST陽性神經元在伽瑪波振蕩活動和社交行為中具有差異性的功能調控作用。

圖：前額葉皮層調控社交行為的抑制性神經元和網絡活動機制

徐晗教授課題組一直專注於「社交行為與社交障礙神經機制」的基礎研究。繼2019年課題組在Neuron發表研究論文揭示社交恐懼行為的神經環路機制，本論文是研究團隊在社交行為的神經機制研究方向取得的重要進展。課題組成員劉玲、許海峰、汪軍、李傑和田園園為該論文共同第一作者，徐晗教授為通訊作者。該研究工作得到了浙江大學段樹民教授、吳志英教授、李曉明教授、上海交通大學徐天樂教授和復旦大學何苗教授的指導和幫助，受到科技部重點研發計劃、國家自然科學基金、浙江省自然科學基金等項目的資助。