中科院神經(jīng)科學(xué)研究所、腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心、神經(jīng)科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室許曉鴻課題組首次通過光遺傳手段在不同性別的小鼠中同時(shí)誘導(dǎo)出雄性求偶行為和母性行為，同時(shí)通過多種方法證明內(nèi)側(cè)視前區(qū)表達(dá)雌激素受體（Estrogen receptor α，Esr1）的神經(jīng)元在介導(dǎo)雌雄行為差異中起關(guān)鍵作用。相關(guān)研究論文在線發(fā)表于《自然-通訊》雜志。

在有性繁衍的物種中，雌雄個(gè)體在求偶行為和后代照看行為中表現(xiàn)出不同。這些雌雄行為差異在人類和非人靈長(zhǎng)類中可能由社會(huì)因素決定，而在其他物種中則更多反映了神經(jīng)系統(tǒng)的性別分化和雌雄神經(jīng)系統(tǒng)的功能不同。內(nèi)側(cè)視前區(qū)（mPOA）位于大腦的底部，下丘腦的前端，在包括人在內(nèi)的很多物種中都存在顯著的雌雄差異，在細(xì)胞數(shù)目、基因表達(dá)以及神經(jīng)聯(lián)結(jié)等多方面雌雄不同，因此內(nèi)側(cè)視前區(qū)一直以來被認(rèn)為是調(diào)控雌雄行為差異的重要腦區(qū)。然而，對(duì)于內(nèi)側(cè)視前區(qū)的研究長(zhǎng)期以來停留在描述性或者損傷性實(shí)驗(yàn)上，缺乏精確的功能學(xué)層面的研究，因此對(duì)于內(nèi)側(cè)視前區(qū)是否調(diào)控雌雄行為差異以及其行為調(diào)控的神經(jīng)機(jī)制我們一直都不清楚。

為了回答這一問題，許曉鴻課題組利用最新的光遺傳學(xué)和光纖記錄等研究方法，同時(shí)在雌雄小鼠中系統(tǒng)性地探究了內(nèi)側(cè)視前區(qū)神經(jīng)活動(dòng)和性別二樣性行為輸出之間的關(guān)系。首先，他們發(fā)現(xiàn)內(nèi)側(cè)視前區(qū)神經(jīng)元，尤其是Esr1+神經(jīng)元的神經(jīng)活動(dòng)和雄性求偶行為和母性行為發(fā)生次數(shù)高度相關(guān)。令人興奮的是，激活內(nèi)側(cè)視前區(qū)神經(jīng)元或者是特異性地激活Esr1+神經(jīng)元在雌雄個(gè)體中都可以同時(shí)誘導(dǎo)出雄性求偶行為和母性行為，表明內(nèi)側(cè)視前區(qū)在任一性別個(gè)體中都具有支配任一性別特異性行為的潛能。同時(shí)，如果在行為過程中實(shí)時(shí)阻斷內(nèi)側(cè)視前區(qū)Esr1+神經(jīng)元的神經(jīng)活動(dòng)，則可以阻止雄性求偶行為和母性行為的發(fā)生。相應(yīng)地，殺死Esr1+ 神經(jīng)元?jiǎng)t完全消除雄性求偶行為和母性行為的性別差異。

“這項(xiàng)研究提出性別分化后大腦仍然具有雙性潛能的假說，并提出內(nèi)側(cè)視前區(qū)Esr1+神經(jīng)元的性別特異性激活是造成雌雄行為差異的關(guān)鍵因素。”研究人員表示，這不僅增強(qiáng)了人們對(duì)于內(nèi)側(cè)視前區(qū)功能的了解，也為未來性別二樣性行為神經(jīng)機(jī)制的研究提供了理論基礎(chǔ)和框架。