

你可能没料到,但草原田鼠能教会你关于人际关系的东西。一项对这些啮齿动物的最新研究,上周发表在《自然》杂志上,有助于揭示当爱(或者类似的东西)出现在大脑中时会发生什么。
埃默里大学的研究人员发现,配偶依恋——即倾向于优先与特定伴侣共度时光——与特定大脑奖赏通路的连接性有关。这项针对雌性草原田鼠的研究表明,两个特定大脑区域之间连接更强的田鼠更有可能形成一夫一妻制的配偶依恋,而当科学家操纵这种连接时,他们可以影响田鼠与伴侣形成配偶依恋的可能性。
这里的“一夫一妻制”并非指性上的“一夫一妻”。雌性草原田鼠更像是“半一夫一妻”:它们偶尔会与其他雄性交配,但它们与一个伴侣有着独特的社会联系。当草原田鼠建立这种特殊的爱之连接时,它们会选择与伴侣共度更多时光,并更加关注它们。这与其他动物不同,其他动物在熟悉某一个体后常常会失去兴趣。事实上,草原田鼠是仅有的五分之一(包括人类)的哺乳动物物种中表现出任何形式的“一夫一妻”社会行为的物种。这就是为什么科学家们喜欢研究这些啮齿动物的恋情。
“我们从对已形成配偶依恋的人类进行的fMRI研究中得知,伴侣会激活大脑的奖赏系统,”该研究的共同第一作者、埃默里大学博士后研究员伊丽莎白·阿马代说。“然而,在自然社交互动中测量人类形成配偶依恋过程中的大脑活动一直很困难。这就是为什么我们转向了草原田鼠模型。”
虽然“田鼠”(vole)这个词里确实包含“爱”(love),但田鼠的行为并不能完全归因于人类复杂的情感。但这种配偶依恋代表了通常会产生人类所说的“爱”的情感的强烈社会联系,共同第一作者扎克·约翰逊说,他是佐治亚理工学院的博士后研究员,在埃默里大学攻读研究生期间为这项研究做出了贡献。一对草原田鼠之间的这种联系是终生的,不仅仅是“直到死亡将我们分开”:如果一个伴侣去世,存活的草原田鼠通常会独身。虽然没有完美的人类类比,但资深作者、埃默里大学副教授罗伯特·刘说,这可以比拟人类选择一个配偶或伴侣。
“与草原田鼠一样,人类也表现出与交配伴侣建立牢固而持久的社会联系,或形成配偶依恋的能力——尽管我们可能不是严格意义上的一夫一妻制,”约翰逊说。
这项研究聚焦于草原田鼠的皮层纹状体回路,该回路包括大脑前部的前额叶皮层和伏隔核之间的连接。这两个区域分别参与社会行为和奖赏通路,它们位于大脑中促成其他奖赏反馈的同一区域,例如吃东西时的满足感,甚至是酒精或毒品的成瘾。
在草原田鼠中,研究人员能够用电极测量田鼠形成配偶依恋时前额叶皮层和伏隔核活动的相关性。你怎么能分辨出两只草原田鼠正在建立联系呢?和人类一样,它们会拥抱,紧挨在一起以巩固这种联系。

在形成配偶依恋**之前**,雌性草原田鼠在大脑的特定回路中具有不同的基线活动水平,而这些不同的连接水平实际上与它们蜷缩在一起的倾向相对应。“似乎个体具有亲和的倾向,”刘说。“这有点出人意料。我们还不确定它到底意味着什么。”
随着草原田鼠共度时光增多(尤其是在它们交配时),研究人员观察到被监测的雌性前额叶皮层和伏隔核之间的交流增加。事实上,这条回路的变化实际上可以预测动物们蜷缩在一起的速度,刘说。
为了巩固大脑回路与依恋行为之间的联系,研究人员进行了另一项实验,使用了光遗传学,一种使生物系统对光敏感的新技术。“我认为最令人兴奋的发现是,我们可以使用一种来自藻类的感光蛋白,将其注入大脑回路,然后用遥控灯来影响社交行为,”约翰逊说。
科学家们在草原田鼠的大脑中调节激光时,允许田鼠进行“约会”。不,它们没有去吃晚饭或只是“看Netflix放松”。(事实上,草原田鼠被明确禁止发生性行为,因为性行为会通过增加皮层纹状体回路的活动来加速依恋过程。)
相反,每只雄性都被放在一个杯子(刘称之为“牢笼”)下,这样雌性仍然可以看到、闻到和听到它,但无法与之发生性行为。它们共处的时间有限,因此在正常情况下,它们的互动不足以真正形成依恋。然而,当大脑回路被激光激活时,草原田鼠开始比预期的更快地表现出对其选定“伴侣”的偏好,尽管缺乏时间和性行为。
由于这些大脑区域也存在于包括人类在内的其他哺乳动物中,约翰逊认为这些机制有可能延伸到其他物种。“但没有更多的实验,我们无法确定,”他补充道。刘同样乐观,指出他们研究的大脑回路也可能参与人类的社会行为。“我们从人类的成像实验中得知,当他们查看伴侣的图像时,纹状体的相似部分会变得活跃。我们知道这个奖赏区域确实会被社交线索激活,”刘说。“我们在研究中了解到的就是它如何可能实现这一点。”
研究人员设想,这甚至可能转化为治疗伴有社交行为功能障碍的疾病,例如自闭症。“我们正在努力理解社交信号如何成为个体奖赏的正常机制,”刘说。许多自闭症患者对相同的社交线索没有反应,因此理解这种反应的机制可能有助于开发疗法。
研究人员正着眼于下一步:探索该大脑区域的神经化学景观。神经递质催产素和多巴胺——通常被称为“快乐药物”——可能是一个不错的起点;之前的研究表明,它们可以增加该回路的活动并促进依恋。
理想情况下,刘说,应该有一种方法可以直接刺激该回路进行治疗。他指出,光遗传学可能希望渺茫。尽管基于光的这项技术目前正在探索用于眼科(治疗失明),但它对于处理社交行为功能障碍的问题来说过于侵入性,不够实用。但刘认为,像经颅磁刺激(TMS)——在患者头部附近产生磁场以诱导大脑电流——这样的技术,随着技术的进步,在未来几年可能会更有前景。
“技术总是在进步,”刘说。“有可能在未来某个时候,刺激大脑特定回路的能力可能会变得可用,并可能产生某种治疗用途。”