青春期的压力可能导致妇女和其他哺乳动物的产后行为改变，包括抑郁和孩子出生后的社会行为改变。

然而，青少年压力导致产后社会行为变化的神经回路机制尚不清楚。在一项来自Nature Communications研究中，阿拉巴马州伯明翰大学（UAB）研究员Minae Niwa博士使用小鼠模型和尖端神经生物学技术来揭示了青春期的心理压力如何改变大脑中的神经元功能，从而导致产后社会行为的改变。

这项研究建立在Niwa博士最近的发现基础上，即小鼠在青春期晚期暴露于社会隔离，仅导致内分泌或行为改变，仅在伴随妊娠和分娩时才显示出持久的行为改变。Niwa博士和他的同事利用这种行为模型探讨了在青春期晚期受到压力的小鼠母体与在青春期未受到压力的对照组小鼠母体之间的产后神经回路差异，这是由于与其他小鼠正常的社会互动。

Niwa博士专注于前边缘皮质，这是大脑的中枢区域，在社会行为和应激反应调节中发挥着关键作用。UAB研究人员使用了光遗传学（其中光信号可以选择性地激活或抑制脑回路）和体内钙成像，这使得研究人员能够检测脑区特定神经元的神经元活性。这些方法使研究人员能够了解神经细胞如何在行为自由的动物中交流。

UAB精神病学和行为神经生物学部的研究人员发现，青少年心理社会应激与妊娠和分娩相结合，导致他们从大脑皮层前岛区到前边缘皮层的谷氨酸代谢途径功能低下。谷氨酸是哺乳动物中枢神经系统的主要兴奋性神经递质。

这种皮质与皮质通路的功能减弱改变了前边缘皮质的神经元活性，进而导致了异常的社会行为，从一个测试中可以看出，一只老鼠与一只被限制在笼子一角的熟悉的老鼠相比，一只新老鼠被限制在另一角。在这项社会新奇的试验中，与有压力的老鼠相比，无压力的老鼠在每次访问时花费了更多的互动时间，与新型老鼠的总互动时间也更长。

具体而言，研究人员发现，前岛-前边缘皮层通路通过调节前边缘皮层中被新小鼠持续激活或抑制的“稳定神经元”，在识别其他小鼠的新颖性方面发挥了关键作用。皮质-皮质通路是指大脑皮层一个区域的神经元的动作电位传输到另一个皮层区域的靶神经元。

UAB研究人员还发现，前脑岛-前边缘皮层通路中的活性降低与应激坝中对社会新颖性的偏好降低相关。然后，他们使用光遗传学来确认该途径的功能相关性。

值得注意的是，在社会新颖性试验中，在非应激性母鼠中，前岛-前边缘通路的光遗传抑制减少了与新小鼠的社会相互作用，使其社会行为更像应激性母鼠。相比之下，应激性大坝中前岛-前缘通路的光遗传激活改善了社会新颖性试验中观察到的行为变化，使其更像非应激性大坝。

此外，UAB团队能够在社会新颖性试验中限制光基因调节的时机，因此仅在小鼠探索笼舍时发生，或仅在与约束在笼舍两个角落的新型或熟悉的小鼠相互作用时发生。结果表明，调节前边缘皮层中稳定神经元的前岛-前边缘皮层通路仅在与其他小鼠的社会新颖性相互作用中起关键作用，而不是在探索过程中起关键作用。

此外，他们还揭示了一种称为糖皮质激素受体（GR）的应激激素受体在前岛-前边缘通路中的作用。通过选择性地去除该途径中的GR，他们观察到应激母鼠边缘前皮层神经元活性变化的恢复。

Niwa博士说：“这些发现表明，产后应激激素的持续升高在神经元通路和社会行为的观察变化中起着关键作用。我们的研究发现，在青少年应激诱发的产后变化中，前脑岛-前边缘通路的参与对其他小鼠新颖性的认识有关，这是社会行为的一个关键方面。探索前岛-前边缘通路的上游和下游贡献将有助于我们了解由青春期晚期社会隔离引起的产后社会行为变化，以及我们对社会行为本质的理解。”

参考资料：

1.https://medicalxpress.com/news/2023-06-brain-pathway-impairs-postpartum-social.html

2.Kyohei Kin et al, Adolescent stress impairs postpartum social behavior via anterior insula-prelimbic pathway in mice, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-38799-6