Nature重磅:哈佛大学发现调控性欲和交配的大脑回路

2021
08/27

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生物世界
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在人类中,已知促进多巴胺释放的药物会增加男性的性欲。


撰文 | 王聪
编辑 | 王多鱼
排版 | 水成文

交配,是一种在生物界普遍存在的现象,是生物体为了延续后代而发生的精细胞与卵细胞结合的过程。在人类中,已知促进多巴胺释放的药物会增加男性的性欲。同样,在雄性大鼠中,将多巴胺激动剂直接注射到下丘脑内侧视前区(MPOA)会迅速增加其交配驱动,而注射拮抗剂则会迅速降低交配驱动。


然而,哺乳动物和人类大脑中多巴胺神经元的身份、它们在交配行为期间的活动模式,以及它们在驱动交配相关回路变化中的作用,目前仍然未知。


2021年8月25日,哈佛医学院贝斯以色列女执事医疗中心的研究人员在国际顶尖学术期刊 Nature 发表了题为:Hypothalamic dopamine neurons motivate mating through persistent cAMP signalling 的研究论文。


该研究发现了下丘脑中专门调控性欲的神经元和信号通路, 下丘脑中前腹侧和视前室周(AVPV/PVpo)多巴胺神经元,通过释放多巴胺来调控性欲。这项研究表明来自特化多巴胺神经元的信号的积累或抑制可调节数分钟和数天的交配行为。

此外,这项研究还解释了为什么抗抑郁症药物会带来性副作用,例如 选择性血清素再摄取抑制剂 (SSRI) ,它会导致血清素升高,而血清素升高可能会抑制交配相关回路中的多巴胺信号转导,从而降低性欲。


Mark Andermann 团队的这项新研究建立在团队之前对控制饥饿和口渴的大脑回路的研究之上。神经递质多巴胺通常在与奖励相关的大脑回路中进行研究。几十年来,人们也知道多巴胺会作用于与交配相关的大脑区域。然而,这种多巴胺的确切神经元来源仍然未知。


雄性小鼠在接触到雌性小鼠后,短短数十分钟内就会激发交配兴趣而一次成功的交配会引发满足感,并在几天内逐渐恢复。这些现象的原因是什么呢?


研究人员通过光遗传学方法刺激不同大脑区域的多巴胺释放神经元,以重现雄性小鼠在接触雌性小鼠时所经历的启动效应(priming effect)

研究人员发现,不同大脑区域的神经元,例如下丘脑内侧视前区(MPOA)伏隔核(NAc),表现出不同的环磷酸腺苷(cAMP)清除动力学,从而实现持续或间歇性的神经调节模式。

具体来说,短时间内的交配兴趣的启动、成功交配后的满足感在几天内的逐渐恢复, 这两个过程都由下丘脑中专门的前腹侧和视前室周 (AVPV/PVpo) 多巴胺神经元控制。

研究团队进一步发现,雄性小鼠的交配的启动效应是通过环磷酸腺苷水平 (cAMP) 蛋白激酶A活性增加下丘脑内侧视前区(MPOA)的多巴胺积累而产生的。

而MPOA中的多巴胺瞬变在成功交配后被消除,从而防止过度交配,而人为刺激AVPV/PVpo区域的这些神经元可以恢复性满足后的交配动力。

这项研究发现来自特化多巴胺神经元的信号的积累或抑制可调节数分钟和数天的交配行为

换句话说,研究团队确定了一种分子机制,可以在几分钟和几天内调节交配行为 当雄性小鼠接触雌性小鼠时,多巴胺释放导致交配回路中持续的生化信号,这是雄性交配动力持续增加的基础。如果多巴胺释放神经元被人为刺激或沉默,交配的动力就会大大增加或减少。

除此之外,该研究还为靶向治疗带来突破,以抵消与抗抑郁药相关的性副作用 (抗抑郁药易导致患者性欲下降、性功能障碍等等) 。例如治疗抑郁症的 选择性血清素再摄取抑制剂 (SSRI) ,会导致血清素升高,而血清素升高可能会抑制交配相关回路中的多巴胺信号转导,从而降低性欲,近75%的服用SSRI的患者会经历这种副作用。这些发现也为解决这些副作用带来了新的解决方向。

论文链接:
https://www.nature.com/articles/s41586-021-03845-0  
本文由作者自行上传,并且作者对本文图文涉及知识产权负全部责任。如有侵权请及时联系(邮箱:nanxingjun@hmkx.cn
关键词:
神经元,交配,回路,小鼠,多巴胺

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