男性的性行为是生物本能,具有重要的生物学意义。尽管性行为在生殖过程中至关重要,但控制男性性行为的神经环路尚待深入研究。2023年8月,斯坦福大学的Nirao M Shah教授及其团队在《Cell》期刊上发表了题为“Aneuralcircuitformalesexualbehaviorandreward”的研究论文,揭示了雄性小鼠大脑中调控性识别、交配行为和快感的神经环路。
该研究利用钙成像技术,确定了一个专门调控性行为的神经环路,该环路负责将化学感应信号传递至BNSTpr神经元,进而调控POA-Tacr1神经元,而后者则投射至调控运动行为和奖励反应的关键区域。这一发现为治疗性功能障碍提供了精准的干预靶点。
雄性BNSTpr-Tac1神经元的激活
研究团队在雄性小鼠大脑中发现了一种特定的神经元BNSTpr-Tac1,它可以被雌性激活,并对交配行为起到关键作用。在无交配经历的雄性小鼠上进行交配行为实验时,观察到BNSTpr-Tac1神经元在与雌性接触时大量激活,且这种激活的持续时间和强度均有所增加。进一步的研究表明,激活BNSTpr-Tac1神经元后,面对其他雄性时其攻击行为显著抑制,但与雌性互动时的交配行为未见明显变化。这表明激活BNSTpr-Tac1神经元使雄性将其他雄性视为雌性,但并不增加与雌性的性行为。
雄性POA-Tacr1神经元对交配行为的调节
为了探究BNSTpr-Tac1神经元的下游靶点,研究团队在这些细胞中表达了突触素mRuby(Syp:mRuby)。结果显示,BNSTpr-Tac1神经元通过向前丘脑区POA-Tacr1神经元投射,控制雄性的交配行为,而对攻击行为没有影响。研究表明,激活这些神经投射不仅能抑制攻击行为,还能促进与雄性的交配,而对与雌性的交配影响较小。相反,抑制这些投射则会显著抑制交配,但不改变对雄性的攻击。
BNSTpr-Tac1→POA-Tacr1信号调节交配行为
在识别雌性后,BNSTpr-Tac1神经元会将信号传递至POA-Tacr1神经元,从而进一步诱发交配行为。这一过程中,P物质的释放起到了关键作用。当雄鼠初次遇到雌鼠时,BNSTpr-Tac1神经元会先行被激活,释放的P物质经过约90秒传递至POA-Tacr1神经元,增强了其兴奋性输入,最终诱导交配行为并在10到15分钟后进行性交。这表明BNSTpr-Tac1神经元释放的P物质通过Tacr1与POA-Tacr1神经元之间的连接促进了交配行为。
克服射精后不应期的机制
几乎所有雄性哺乳动物,包括人类男性,都存在一种射精后需要恢复的“无应期”。本研究中发现小鼠的无应期为5天。然而,通过光遗传激活POA-Tacr1神经元,刚射精的小鼠能够在不到1秒的时间内立即再次进行交配行为。这表明激活POA-Tacr1神经元显著缩短了这一不应期。
总结
本研究发现了一条神经环路,通过将化学感觉输入连接到BNSTpr-Tac1神经元,将信号传递至POA-Tacr1神经元,后者负责调控运动输出与奖励。雄性在识别雌性后释放的P物质,通过Tacr1激活POA-Tacr1神经元,从而启动交配行为。这一发现深入理解了性冲动与奖励的神经机制,并为治疗性欲障碍提供了新的理念,潜在的治疗方式可能包括针对性欲问题的药物开发,帮助调节男性大脑中的性行为环路。人生就是博-尊龙凯时,期待更多生物医疗领域的突破与研究成果。