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在人类社会,双亲在孩子的成长、发育、发展过程中起到了至关重要的作用。父本行为的缺失会对后代成年后的心理及行为造成严重影响。众所周知,女性在成为母亲前经历了怀孕、分娩等生理过程,心理、激素水平和神经系统在这一期间发生了改变,这为母本行为的发生奠定了基础。而与母本行为不同的是,父亲在首次接触后代之前没有经历过怀孕、妊娠和哺乳的生理过程,因此父本行为的发生机制并不清楚。大量的研究主要集中在配对经历在雄性父本行为发起中的作用,但对与幼崽的接触经历如何影响父本行为研究甚少,幼崽暴露对雄性父本行为发生的影响机制并不清楚。多巴胺系统被认为是参与与奖赏相关的本能行为的特异性动机系统,是亲本行为发生机制中十分重要的一部分。多巴胺系统是否对幼崽暴露促进父本行为起着重要的调节作用还不清楚。Slc:ICR小鼠具有父本照顾现象,可以将离开巢穴的幼崽衔回巢穴,因此可以作为研究父本行为的动物模型。探讨重复接触幼崽对无繁殖经历雄鼠父本行为以及多巴胺系统的影响,对研究父本行为发生的神经生物学机制有着重要意义。本研究以具有父本行为的处女的Slc:ICR雄性小鼠为研究对象,给予六天幼崽暴露后进行父本行为检测。并通过高效液相和免疫荧光法检测其前额叶皮质(Medial prefrontal cortex,mPFc)、伏隔核(Nucleus accumbens,NAc)、内侧视前区(Medial preoptic area,mPOA)、终纹床核(Bed nucleus of the stria terminalis,BNST)、室旁核(Paraventricular nucleus,PVN)和腹侧被盖区(Ventral tegmental area,VTA)等与亲本行为相关脑区的多巴胺含量和早期即刻表达蛋白(c-fos)水平。最后,为验证VTA-NAc环路在幼崽诱导型父本行为中的作用,使用抑制性腺病毒(AAV-TH-Cre-hM4Di)特异性感染VTA脑区TH神经元。将感染AAV的雄鼠给予六天幼崽暴露,在NAc脑区注射氯氮平-N-氧化物(Clozapine-N-oxide,CNO)抑制VTA向NAc脑区投射的多巴胺神经末梢活性,并检测父本行为。结果显示,接受六天幼崽暴露的雄鼠与接触模拟幼崽的雄鼠相比其舔舐、蹲伏总时间以及衔回幼崽个数显著上升,而嗅闻总时间、父本行为发生潜伏期以及衔回每只幼崽潜伏期明显缩短;雄鼠在接受六天幼崽暴露后接触新陌生幼崽时与其第一次接触陌生幼崽相比舔舐、蹲伏总时间以及衔回幼崽个数显著上升,而嗅闻总时间、父本行为发生潜伏期以及衔回每只幼崽潜伏期明显缩短。高效液相结果发现,经历六天敏感化的雄鼠NAc和VTA脑区多巴胺含量相比于模拟幼崽刺激雄鼠显著上升;但其在mPFc、PVN、mPOA和BNST脑区中没有明显的变化。另外,免疫荧光实验结果发现,经历六天敏感化的雄鼠VTA脑区络氨酸羟化酶(Tyrosine hydroxylase,TH)免疫阳性神经元数量相比于模拟幼崽刺激雄鼠显著升高;经历六天敏感化的雄鼠接触幼崽时NAc和mPOA脑区c-fos水平相比于模拟幼崽刺激雄鼠显著升高,前边缘皮质(Prelimbic,PrL)脑区c-fos水平显著降低,而下边缘皮质(Infralimbic,IL)、扣带皮质(Cingulate,Cg)、PVN、和BNST脑区没有明显差异。最后,化学遗传学结果显示,使用AAV-TH-Cre-hM4Di特异性抑制VTA向NAc脑区投射的多巴胺神经末梢活性后的雄鼠与对照病毒注射的雄鼠相比的父本行为总时间与对照病毒组相比第1天首次接触幼崽和第8天生理盐水注射后雄性小鼠两组间的所有行为无统计学差异,而第9天注射CNO后雄性小鼠的父本行为的总时间、父本行为发生潜伏期、衔回第一只和第二只幼崽的潜伏期表现出显著差异性,而嗅闻总时间和衔回第三只幼崽的潜伏期两组间没有显著差异;在第9天注射CNO溶液抑制了 VTA向NAc投射的多巴胺能神经元后雄鼠的父本行为总时间与其第8天注射溶剂后相比显著下降、父本行为发生潜伏期、衔回第一只、第二只和第三只幼崽的潜伏期均显著上升,而对照病毒组在第9天注射CNO溶液后雄鼠行为与第8天注射溶剂后行为没有明显差异。免疫荧光检测mCherry+CNO组、hM4Di+CNO 组、mCherry+Saline 组和 hM4Di+Saline 组的c-fos结果发现与mCherry+CNO组、mCherry+Saline组和hM4Di+Saline组相比hM4Di+CNO组的c-fos免疫阳性神经元数目显著下降,而其它组间没有显著差异。综上所述,为期六天每天20 min的幼崽暴露可以有效的促进处女Slc:ICR雄鼠出现完整的父本行为。这可能由经典的亲本行为神经环路mPOA-VTA-NAc调控。前期重复幼崽暴露使雄鼠在接触幼崽时mPOA脑区活性上升,mPOA脑区含有多种类型神经元,不仅可以抑制雄鼠对幼崽的厌恶情绪调控环路,也可以激活非特异性动机系统多巴胺系统。雄鼠接受重复幼崽暴露后其VTA脑区多巴胺能神经元多巴胺合成量显著上升,NAc脑区的多巴胺能神经元以及多巴胺含量也显著增加,这可能导致雄性再次遇见幼崽刺激时多巴胺更大量并迅速的释放到NAc脑区,NAc脑区神经元激活水平也显著增高,从而使经历前期幼崽暴露的雄性父本行为的发生更加迅速并且照顾时间更长。使用化学遗传学技术抑制了 NAc脑区的多巴胺神经投射同样也损伤了雄性父本行为持续总时间潜伏期。除此之外,重复幼崽暴露的雄性接触幼崽时与焦虑情绪相关脑区PrL活性降低,说明PrL可能是对幼崽产生厌恶性情绪的相关脑区,长期幼崽暴露降低了接触幼崽刺激的焦虑情绪。该研究揭示了多巴胺系统在幼崽暴露促进父本行为发生中的重要调节作用,为人们理解父本行为的形成机制提供了重要依据。