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记住一次相遇:外侧中隔里方向相反的两条路线

Nature communications · 2026-03-17

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Nature communications · 研究前沿

记住一次相遇:外侧中隔里方向相反的两条路线

同属 GABA 能系统,两群细胞却在社会记忆获得中产生相反效果。小鼠研究顺着海马输入与下丘脑输出,揭示了这份分工。

根据论文主题制作的 AI 科学概念插画

一次相遇之后,小鼠怎样记住刚刚见过的同伴?海马参与这段经历的处理,但信号离开海马,还会经过其他网络。2026年发表于《Nature Communications》的一项研究,把目光投向外侧中隔(LS),发现同属抑制性系统的两群细胞,竟在社会记忆获得中产生相反效果。表达生长抑素(SST)的群体促进这一步,表达钙结合蛋白1(CB)的群体则抑制它。细胞接收什么输入、彼此如何连接、信号最后走向哪里,共同串起了这段记住相遇的故事。

关键发现

在雄性小鼠中,SST 与 CB 群体主要在社会记忆获得阶段产生相反作用。两者接收腹侧 CA1 不同部分的输入,连接不同下丘脑目标,并通过局部互抑参与网络调节。

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同在一个区域,细胞也有不同身份

LS 的 GABA 能细胞内部,包含多个分子特征不同的亚群。SST 与 CB 是其中两类,共表达比例约为 1.7%。SST 更多分布在背侧,CB 更多位于中间和腹侧,并沿前后方向形成梯度。区域中的细胞既有空间偏好,也有少量交错,分子身份为研究者提供了更细的观察入口。

社会互动让两类细胞都出现活动标记;单细胞记录中,SST 平均放电增加较明显,CB 则有增强也有降低,平均变化不明显。这些不同响应让团队进一步追问:细胞在相遇时活跃,是否会影响小鼠后来认出同伴?

原论文图 1SST 与 CB 的分子及空间图景
SST 与 CB 的分子及空间图景
原论文 Figure 1。LS 亚群的转录特征,以及 SST、CB 的共表达和空间分布梯度。
来源:Zhang L et al. · Nature communications · CC BY-NC-ND
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SST 的作用,集中在记忆获得时

持续阻断 SST 输出后,小鼠的新同伴偏好和重复社会记忆表现受损,基础社交与物体识别却保留。将抑制缩短到记忆获得阶段,后续区分仍受损;在回忆阶段抑制,没有同样效果。相遇发生时,这群细胞的活动成为记忆能否形成的重要线索。

反过来,在获得阶段激活 SST,小鼠四十分钟后仍能区分熟悉与陌生同伴。持续抑制还改变部分高架迷宫的焦虑相关读出,作用随环境高度而变化。记忆任务中的阶段分工,与其他情境中的行为影响一起,展现出这群细胞更丰富的功能。

原论文图 2SST 与社会记忆获得
SST 与社会记忆获得
原论文 Figure 2。持续阻断、获得及回忆阶段的 SST 操作,以及获得时激活后的延迟区分表现。
来源:Zhang L et al. · Nature communications · CC BY-NC-ND
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CB 在同一个阶段,带来相反效果

激活 CB 时,结果向另一边移动:获得阶段的操作削弱社会记忆,回忆阶段没有同样影响;基础社交、运动和物体偏好多保留。获得时抑制 CB,则改善四十分钟后的同伴区分。SST 与 CB 在这套任务中形成了一组方向相反的调节。

两群细胞之间还有直接联系。脑片中,CB 与 SST 通过单突触 GABA 连接相互抑制,活体记录也支持它们能够彼此影响。这种局部互动,为作者提出的平衡模型提供了线索:社会经历改变输入时,两类成员的相对活动可能随之调整。

原论文图 4CB 的阶段作用与局部互抑
CB 的阶段作用与局部互抑
原论文 Figure 4。CB 在获得和回忆阶段的操作,以及 CB→SST 抑制性电流;反向连接见补充图。
来源:Zhang L et al. · Nature communications · CC BY-NC-ND
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社会互动时,theta 节律也随之改变

社会互动增强了 LS 的 theta 振荡功率,其他频段以及非社会探索没有同样增强。SST 放电与 theta 相位的配合也增加。细胞的活动不仅有强弱,还会与网络的时间节奏相联系,为理解相遇时的信息处理增添了另一层线索。

抑制 SST 阻断了 theta 增强,激活则提高 theta。相位锁定与功率各自反映节律的一面,部分非社交条件中也能见到相位锁定变化。这些结果把 SST 与局部节律联系起来;接下来,单独检验节律如何影响记忆,将帮助进一步理解它在这段经历中的作用。

原论文图 3SST 活动与局部 theta
SST 活动与局部 theta
原论文 Figure 3。theta 功率、放电相位锁定,以及 SST 双向干预后的节律和局部突触读出。
来源:Zhang L et al. · Nature communications · CC BY-NC-ND
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腹侧 CA1 的不同部分,偏向不同接收细胞

两条路线在上游已有分工。腹侧 CA1 内相对背侧的部分(vCA1d),对 SST-dLS 提供更强输入;相对腹侧的部分(vCA1v),更多联系 CB-vLS。这里的空间划分发生在腹侧 CA1 内部。追踪与突触电流结果,让两类 LS 细胞的不同来源逐渐清晰。

社会互动后,SST 细胞的输入事件频率增加,海马输入的配对脉冲比下降,幅度没有同样改变;CB 输入则没有相同的可塑性。作者据此提出,社会相遇可能增强通向 SST 的突触前传递,进而改变局部互抑中的活动分配。这为经历如何推动两条路线的平衡提供了一个模型。

原论文图 7社会互动后的输入变化
社会互动后的输入变化
原论文 Figure 7。SST 与 CB 自发电流和海马输入配对脉冲结果;SST 输入频率改变,幅度未同步变化。
来源:Zhang L et al. · Nature communications · CC BY-NC-ND
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离开 LS 后,两条路线走向不同目标

SST-dLS 通向外侧下丘脑区(LHA)的输出受到抑制后,社会区分指数降低;通向前下丘脑核(AHN)和视前区(POA)的测试操作,没有同样显著结果。CB-vLS 通向 AHN 的激活则损害记忆获得,通向 LHA 或 POA 的操作没有同样效果。下游的去向,再次与行为分工对应起来。

SST→LHA 的区分指数变化显著,互动时间的总体交互检验却未达显著;这条路线还影响部分焦虑相关读出,CB 路线没有同样变化。几种任务呈现了各自的结果。下丘脑接收细胞也有多种身份,继续细分这些目标,将帮助解释同为抑制性输出为何产生不同作用。

原论文图 8不同下丘脑目标的行为结果
不同下丘脑目标的行为结果
原论文 Figure 8。SST、CB 不同末梢的操作及社会行为;SST→LHA 区分指数变化显著,总体互动时间交互检验未达显著。
来源:Zhang L et al. · Nature communications · CC BY-NC-ND
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一次相遇的记忆,经过多层网络调节

这项研究把细胞身份、位置、记忆阶段和连接去向串在了一起。海马信息抵达 LS 后,经过两类细胞的局部互动,再走向不同下丘脑目标,影响小鼠如何获得同伴记忆。同为 GABA 能系统的成员,最终作用可以不同,关键藏在它们所处的连接关系里。

当前证据来自雄性小鼠和规定时间间隔的社会任务。其他细胞亚群、发育阶段和性别,以及自然互动中这些路线如何配合,仍值得探索。下一步把输入、节律和接收细胞放到同一段经历里观察,将让“记住一次相遇”的回路故事更加完整。

原论文图 9作者提出的平行回路模型
作者提出的平行回路模型
原论文 Figure 9。两类 LS 细胞、腹侧 CA1 分段输入、局部互抑和下丘脑输出的整合示意。
来源:Zhang L et al. · Nature communications · CC BY-NC-ND
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论文信息

Zhang L, Huang M, Ye CL, Tang Z, Xu M, Wang Y, Wang T, Luo S, Ji R, Yu C, Luo H, Cao P, Wu QF, Jiang M.
Bidirectional regulation of social memory by two distinct types of GABAergic neurons in the lateral septum
Nature communications · 2026-03-17
DOI: 10.1038/s41467-026-69955-3