在動(dòng)物行為學(xué)實(shí)驗(yàn)中，傳統(tǒng)食物獎(jiǎng)勵(lì)常因顆粒過(guò)硬、易碎、尺寸不匹配實(shí)驗(yàn)設(shè)備（如MED、上海欣軟的標(biāo)準(zhǔn)斯金納箱、自給藥箱、觸屏/五孔觸鼻實(shí)驗(yàn)箱及迷宮裝置），或動(dòng)物適口性差等問(wèn)題導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)中斷。針對(duì)這些痛點(diǎn)，我們推出行為專用餌料，其顆粒硬度適中、結(jié)構(gòu)完整，精準(zhǔn)適配實(shí)驗(yàn)箱食物獎(jiǎng)勵(lì)器，避免卡頓與浪費(fèi)。專用餌料顯著提升動(dòng)物進(jìn)食意愿，確保實(shí)驗(yàn)連續(xù)性和數(shù)據(jù)可靠性。該餌料廣泛適用于多種行為學(xué)場(chǎng)景，解決科研人員因餌料問(wèn)題引發(fā)的實(shí)驗(yàn)效率低下難題。歡迎有需求的老師聯(lián)系訂購(gòu)，助力實(shí)驗(yàn)高效推進(jìn)！

社交性觸覺(jué)對(duì)于交流情感和意圖至關(guān)重要。然而，一些自閉癥個(gè)體卻會(huì)對(duì)社交性觸覺(jué)產(chǎn)生厭惡感。

基于此，2025年5月17日，美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校Carlos Portera-Cailliau研究團(tuán)隊(duì)在Nature communications雜志發(fā)表了“A reduced ability to discriminate social from non-social touch at the circuit level may underlie social avoidance in autism”揭示了在神經(jīng)回路層面上，區(qū)分社交性觸覺(jué)與非社交性觸覺(jué)的能力減弱，可能是自閉癥中社交回避行為的潛在原因。

作者使用Neuropixels探針記錄了體感皮層、紋狀體尾部以及基底外側(cè)杏仁核中對(duì)社交性和非社交性互動(dòng)的神經(jīng)反應(yīng)。發(fā)現(xiàn)野生型小鼠在反復(fù)接觸無(wú)生命物體時(shí)表現(xiàn)出厭惡反應(yīng)，但在接觸另一只小鼠時(shí)卻沒(méi)有這種反應(yīng)。皮層神經(jīng)元尤其受到觸覺(jué)情境（社交性vs.物體）的調(diào)節(jié)，而紋狀體神經(jīng)元?jiǎng)t會(huì)根據(jù)小鼠是否能夠選擇互動(dòng)對(duì)象而改變其偏好。相比之下，F(xiàn)mr1基因敲除小鼠（一種自閉癥模型）對(duì)社交性和非社交性互動(dòng)都表現(xiàn)出相似程度的厭惡，尤其是在近距離接觸時(shí)，它們的皮層/紋狀體神經(jīng)元區(qū)分社交性情緒的能力也較弱。一個(gè)線性模型顯示，皮層神經(jīng)元活動(dòng)在編碼某些回避/厭惡行為方面在不同基因型之間存在差異。因此，在神經(jīng)回路層面表征社交刺激的能力下降，可能是自閉癥中社交回避行為的基礎(chǔ)。

圖一 野生型小鼠會(huì)對(duì)物體觸碰表現(xiàn)出回避行為和厭惡的表情，但對(duì)社交性觸碰則不會(huì)

作者首先探討了野生型小鼠是否對(duì)社交性觸碰和非社交性觸碰有不同的感知。使用了之前開(kāi)發(fā)的一種行為測(cè)試方法，在該方法中，一只頭部固定的測(cè)試小鼠可以在聚苯乙烯球上奔跑并反復(fù)接觸一個(gè)無(wú)生命物體（50毫升塑料管）或一只陌生小鼠，這些刺激通過(guò)電動(dòng)平臺(tái)呈現(xiàn)。每次呈現(xiàn)持續(xù)10秒，包括平臺(tái)停止在可接觸位置的5秒時(shí)間，以及平臺(tái)離開(kāi)并再次靠近測(cè)試小鼠的5秒間隔。為了評(píng)估小鼠在能否自主選擇互動(dòng)對(duì)象時(shí)是否會(huì)做出不同反應(yīng)，觸碰呈現(xiàn)分為兩種情況：一種是自愿的（平臺(tái)停在一個(gè)位置，測(cè)試小鼠可以通過(guò)自己的胡須主動(dòng)發(fā)起與對(duì)方的接觸），另一種是被動(dòng)的（平臺(tái)停在兩個(gè)小鼠鼻尖直接接觸的位置）。作者錄制了高分辨率視頻并量化面部表情變化（如厭惡性胡須前伸、眼眶緊縮）以及奔跑方向的變化。此前曾報(bào)道，野生型小鼠在被動(dòng)接觸物體時(shí)會(huì)表現(xiàn)出奔跑回避和厭惡性面部反應(yīng)，但在被動(dòng)接觸社交性刺激時(shí)則不那么明顯。再次觀察到，野生型小鼠在面對(duì)物體接觸時(shí)比面對(duì)社交性接觸花費(fèi)更多比例的時(shí)間表現(xiàn)出回避行為。此外，無(wú)論是在自愿還是被動(dòng)條件下，野生型小鼠在面對(duì)物體接觸時(shí)都表現(xiàn)出更多的厭惡性胡須前伸次數(shù)，以及更長(zhǎng)時(shí)間地保持這種表情。因此野生型小鼠更傾向于進(jìn)行社交性互動(dòng)。接下來(lái)發(fā)現(xiàn)被動(dòng)接觸引發(fā)了更多的厭惡性胡須前伸和眼眶緊縮。作者還訓(xùn)練了一個(gè)用于區(qū)分接觸類型（自愿vs被動(dòng)）的分類器，結(jié)果顯示，當(dāng)平臺(tái)向測(cè)試小鼠移動(dòng)時(shí)，解碼準(zhǔn)確性提高。此外，發(fā)現(xiàn)解碼接觸類型的準(zhǔn)確性在物體接觸情境下略高于社交性接觸情境。

圖二 在TRAP2小鼠的vS1、tSTR和BLA腦區(qū)中，被動(dòng)物體接觸與社交性接觸引發(fā)的cFos表達(dá)存在差異

參與社交行為的神經(jīng)環(huán)路廣泛分布于整個(gè)大腦中。作者使用轉(zhuǎn)基因TRAP2小鼠（cFos-CreERT2×Ai14），在這些小鼠中，tdTom的表達(dá)依賴于cFos啟動(dòng)子控制下的神經(jīng)元活動(dòng)。TRAP2小鼠在接受4-羥基他莫昔芬誘導(dǎo)后，分別重復(fù)接受30分鐘的被動(dòng)物體接觸或社交性接觸刺激并在72小時(shí)后進(jìn)行灌注以量化tdTom的表達(dá)情況。對(duì)照組TRAP2小鼠在無(wú)接觸條件下進(jìn)行誘導(dǎo)。被動(dòng)物體接觸和社交性接觸都引發(fā)了全腦多個(gè)區(qū)域的cFos表達(dá)。在vS1的第2/3層中檢測(cè)到了cFos的激活。此外，在與社交行為和/或厭惡反應(yīng)相關(guān)的腦區(qū)中也觀察到高水平的tdTom表達(dá)，包括伏隔核、內(nèi)側(cè)杏仁核和基底外側(cè)杏仁核、丘腦室旁核、導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)以及島葉皮層。重要的是，在vS1第2/3層、紋狀體尾部、基底外側(cè)杏仁核和中央杏仁核中，社交性接觸后的tdTom表達(dá)顯著高于物體接觸。同樣，在前扣帶回皮層、島葉皮層、基底外側(cè)杏仁核、內(nèi)側(cè)杏仁核、丘腦室旁核和下丘腦室旁核中也觀察到了類似的結(jié)果。這些大腦皮層和皮層下區(qū)域都已被證實(shí)與社交行為和厭惡性信息處理有關(guān)。相比之下，在導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)、初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層和視覺(jué)皮層中，作者沒(méi)有觀察到社交性和非社交性接觸之間在tdTom表達(dá)細(xì)胞密度上的顯著差異。因此，社交性觸碰更傾向于激活特定的一組腦區(qū)中的神經(jīng)元。

圖三 Fmr1基因敲除小鼠對(duì)社交性觸碰和物體觸碰表現(xiàn)出相似的厭惡反應(yīng)

為了進(jìn)一步理解神經(jīng)活動(dòng)與對(duì)社交性觸碰和物體觸碰行為反應(yīng)之間的關(guān)系，作者接下來(lái)研究了Fmr1基因敲除小鼠，因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)它們對(duì)社交性觸碰和物體觸碰表現(xiàn)出相似的厭惡反應(yīng)。因此，作者假設(shè)在這種自閉癥模型中神經(jīng)活動(dòng)可能不會(huì)因觸碰情境的不同而產(chǎn)生差異性的調(diào)節(jié)。Fmr1 KO小鼠在面對(duì)社交性和物體觸碰時(shí)表現(xiàn)出相似程度的回避奔跑和厭惡性面部反應(yīng)。在評(píng)估小鼠是否根據(jù)能否主動(dòng)選擇互動(dòng)對(duì)象做出不同反應(yīng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)Fmr1 KO小鼠在被動(dòng)接觸物體時(shí)比在自愿互動(dòng)中表現(xiàn)出更強(qiáng)烈的厭惡性胡須前伸。當(dāng)比較不同基因型的小鼠時(shí)，作者發(fā)現(xiàn)Fmr1 KO小鼠在面對(duì)社交性觸碰時(shí)表現(xiàn)出顯著多于野生型對(duì)照組的厭惡性面部反應(yīng)。有趣的是，F(xiàn)mr1 KO小鼠在被動(dòng)接受社交性觸碰時(shí)的厭惡性面部反應(yīng)也顯著高于自愿接觸時(shí)的表現(xiàn)。因此，當(dāng)社交性觸碰發(fā)生在它們的個(gè)人空間內(nèi)時(shí)，似乎特別令Fmr1 KO小鼠感到不適。在被動(dòng)觸碰條件下，F(xiàn)mr1 KO小鼠在接觸后的解碼性能也出現(xiàn)了類似的提升。作者將奔跑回避、厭惡性面部反應(yīng)和眼球掃視等行為數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，該解碼器在自愿接觸條件下對(duì)野生型小鼠的解碼效果更好，但在被動(dòng)條件下則沒(méi)有明顯差異。還測(cè)試了基于Fmr1 KO小鼠口面部動(dòng)作訓(xùn)練的分類器在區(qū)分接觸類型（自愿vs被動(dòng)）方面的表現(xiàn)。Fmr1 KO小鼠在首次接觸后解碼準(zhǔn)確性顯著提高。同時(shí)，就像在野生型小鼠中一樣，在Fmr1 KO小鼠中對(duì)物體接觸的解碼準(zhǔn)確性也顯著高于社交性接觸，這可能是因?yàn)樗鼈儗?duì)被動(dòng)物體接觸具有更高的厭惡反應(yīng)。

總結(jié)

與野生型小鼠不同，F(xiàn)mr1基因敲除小鼠的皮層和紋狀體環(huán)路在自愿互動(dòng)期間并未因社交性或非社交性刺激而表現(xiàn)出特異性調(diào)節(jié)。在神經(jīng)回路層面上區(qū)分社交性和非社交性觸碰能力的下降，可能是自閉癥中社交興趣減弱的原因。之前曾發(fā)現(xiàn)，母體免疫激活這一自閉癥模型也表現(xiàn)出與Fmr1 KO小鼠相似的社交性觸碰厭惡反應(yīng)。因此，研究這一模型及其他模型中的皮層、紋狀體和杏仁核環(huán)路如何響應(yīng)社交性觸碰將是十分重要的。此外，對(duì)這些腦區(qū)進(jìn)行化學(xué)遺傳學(xué)或光遺傳學(xué)操控，將有助于建立這些神經(jīng)環(huán)路與社交回避之間的因果關(guān)系，這可能對(duì)于開(kāi)發(fā)緩解自閉癥社交缺陷的干預(yù)策略具有重要意義。

文章來(lái)源

https://doi.org/10.1038/s41467-025-59852-6