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熟悉的同伴,为何仍让回路持续响应?脆性 X 小鼠的杏仁核—海马线索

EBioMedicine · 2026-09-05

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EBioMedicine · 研究前沿

熟悉的同伴,为何仍让回路持续响应?脆性 X 小鼠的杏仁核—海马线索

从新旧同伴的探索选择,到熟悉互动中迟迟不减弱的信号,一项雄性小鼠研究追踪了 Fmr1、ERK 与社会新奇偏好之间的联系。

原论文 Figure 8 中 BLA 到 dCA3 的神经投射示意

第一次遇见与再次相逢,通常会引起不同的探索。小鼠也如此:在熟悉同伴与陌生同伴面前,它们往往会把更多时间留给后者。大脑怎样让熟悉的信息逐渐退到背景,又把注意留给新的相遇?2026年发表于 EBioMedicine 的研究发现,在雄性脆性 X 综合征模型小鼠中,一条从杏仁核通向海马的连接,面对熟悉同伴时仍保持偏强响应。研究沿着这条线索,把社会新奇偏好的变化与 Fmr1 缺失、ERK 信号及神经元状态联系起来。

关键发现

异常更突出地出现在熟悉互动中。调整 BLA—dCA3 信号的时机,或降低局部 ERK 通路活化,可以改变小鼠对新旧同伴的探索分配。

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愿意接近同伴,却少了对新面孔的偏好

Fmr1 编码的 FMRP 参与细胞内蛋白表达调控,缺失该基因的小鼠是研究脆性 X 相关机制的重要模型。在这项研究中,它们仍愿意探索同伴而非空笼;真正改变的是第二个选择:当熟悉与陌生同伴同时出现,通常的新同伴优势变得不明显。社交接近与新奇偏好,在这里分出了两条线。

社会辨别任务后,模型小鼠的基底外侧杏仁核(BLA)与海马背侧 CA3(dCA3)出现更强的活动相关标记。解剖和电生理证据进一步连起这两个节点:BLA 的一群兴奋性神经元直接影响 dCA3。于是问题变得具体——这条连接怎样响应一位新同伴,又怎样响应一位老同伴?

熟悉之后,该减弱的信号没有减弱

对照小鼠接触陌生同伴时,相关 BLA 群体钙信号短暂升高;接触熟悉同伴时,反应较弱。模型小鼠却在两种互动中都出现明显响应。两组差异集中在熟悉互动的信号面积和峰值,陌生互动的对应比较没有显著差异。异常并不是每一次社交都同等放大,而是熟悉情境中的反应迟迟没有退下去。

反复见到同一同伴时,对照小鼠的信号逐渐下降,模型小鼠缺少这种适应性变化。运动、攀爬等非社交行为也没有引出同样的信号模式。熟悉的形成,似乎不仅体现在探索时间里,也体现在这条连接如何随着经验调整响应。

原论文图 2新旧同伴引起的投射神经元钙反应
新旧同伴引起的投射神经元钙反应
原论文 Figure2:C–I 比较新旧同伴互动相关钙信号。熟悉互动的信号面积和峰值存在显著组间差异,陌生互动的对应比较不显著。
来源:Wang S et al. · EBioMedicine · CC BY-NC
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同一条连接,换个时机就换个结果

在正常小鼠中,提高 BLA—dCA3 活动会削弱新同伴偏好,社交接近却大体保留。更有意思的是时机:只在熟悉互动中提高信号,就能改变新旧同伴的探索选择;把相同干预放到陌生互动中,没有出现同样效果。熟悉的信息,本来需要一个较安静的响应窗口。

相反,在模型小鼠的熟悉互动中压低信号,熟悉同伴探索减少,组内重新出现新同伴优势;这一条件的组间偏好指数差异仍不显著。陌生互动中的抑制也会降低探索。两种结果放在一起,显示这条连接既影响信息的新旧处理,也参与维持社会探索。

原论文图 3熟悉互动中的闭环激活检验
熟悉互动中的闭环激活检验
原论文 Figure3:常规激活与互动触发激活下的社会接近及新奇偏好。L–R 展示熟悉与陌生互动中不同的干预时机,后者未出现同样的偏好变化。
来源:Wang S et al. · EBioMedicine · CC BY-NC
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从回路追向分子:ERK 活化的线索

回路之外,研究者还寻找了分子线索。对五位自闭症谱系障碍个体和五位对照的杏仁核单核转录组重分析,提示兴奋性神经元中的 ERK 相关通路上调。这个人体样本属于一般 ASD,提供了与小鼠工作相呼应的方向;其中 FMR1 高表达细胞比例的受试者层面比较未见显著差异。

在小鼠 BLA 中,ERK1/2 总量没有显著变化,磷酸化水平却升高,变化落在信号的活化状态上。成年正常小鼠局部 Fmr1 表达降低后,也出现社会偏好变化与部分 ERK 磷酸化指标升高。遗传因素、分子状态与行为,逐渐汇到同一个区域。

偏好重新出现,神经元也发生部分变化

降低局部 ERK 通路活化后,模型小鼠在三十分钟和六小时的观察中再次偏向新同伴,二十四小时未见同样结果。一般运动与焦虑样指标没有明显变化。这是一个具有时间窗口的行为改善,也让团队继续追问:相应神经元的状态是否发生了变化?

答案并不是所有指标一起恢复。投向 dCA3 的 BLA 神经元原先静息膜电位偏向去极化,这一特征得到纠正;动作电位半宽和上升时间的异常仍然存在,多项其他指标也没有显著变化。药物还影响其他投射细胞,提示行为变化发生在一个比单条连接更广的局部网络中。

原论文图 7ERK 抑制后的部分电生理恢复
ERK 抑制后的部分电生理恢复
原论文 Figure7:F 展示静息膜电位变化,L–M 为动作电位动力学。静息膜电位得到纠正,动作电位半宽和上升时间的异常仍然存在。
来源:Wang S et al. · EBioMedicine · CC BY-NC
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一种解释:熟悉信息仍带着过强的“新奇”信号

作者提出一种模型:熟悉同伴仍引起偏强反应,可能给海马带来过强的“新奇”提示,干扰新旧信息的区分。它把重复互动中的信号、时机不同的干预和探索选择连在一起。这个回路模型,为理解熟悉信息如何被处理提供了一个新的角度。

这样的解释也改变了问题的问法:与其只问活动高不高,更值得问它该在什么时候升高、什么时候减弱。一条帮助动物保持社会兴趣的连接,在熟悉情境中若缺少适应,也可能改变它面对新同伴时的探索分配。

把宽泛的行为变化,落到具体情境

这项工作把一个宽泛的社会行为表型,落到了熟悉互动这一具体情境:Fmr1 缺失伴随 ERK 活化与神经元状态改变,BLA—dCA3 信号的动态也随之不同。对新旧同伴的选择,不只取决于新信息有多强,也可能取决于熟悉信息能否适时退到背景。

动物结果来自雄性小鼠的探索任务;其他投射、邻近 CA2 与不同海马区域仍可能共同参与。人体转录组是关联线索,后续还需厘清性别差异、细胞特异性及分子变化的先后关系。研究为理解脆性 X 相关社会行为提供了一条可继续追踪的机制路线。

论文信息

Wang S, Wu X, Dong S, Zheng L, Pan L, Zhan L, Xiao H, Yang L, Wang X, Ma H, Xu H, Pan B, Wang L, Wang H.
ERK-dependent hyperexcitability of BLA neurons projecting to dCA3 underlies social dysfunction in a male mouse model of fragile X syndrome
EBioMedicine · 2026-09-05
DOI: 10.1016/j.ebiom.2026.106478