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虎妈猫爸育儿谈|待遇大不同？清华团队揭示社交状态调控触觉感受，同样“拍一拍”

如果你是一只雄性果蝇 ， 想要“拍一拍”心中的女神 ， 最好讲究一点策略 。
单纯触碰雌蝇的翅膀时 ， 对方往往会多次“踢腿” ， 表示拒绝和防御 。 但如果雄蝇唱着求偶歌 ， 散发强烈的荷尔蒙来触碰她 ， 她的防御反应则会大大降低 。
清华大学的科研团队阐明了这一行为背后的神经学机制 。 北京时间2020年8月7日17时 ， 这项研究发表在《自然—通讯》 。
一样的触碰 ， 不同的感觉
当年轻的母亲怀抱婴儿时 ， 与孩子肌肤相接的感受 ， 会让她感到无比温馨幸福 。 但如果是在地铁上 ， 那人挤人的感觉就不那么美妙了 。
“同样的机械力刺激 ， 在不同的社交环境中会产生完全不同的感受和行为——这是我们日常都能体会到的现象 。 ”论文第一作者、清华大学生命学院博士生刘晨曦对《中国科学报》说 ， “但这其中的调控机制很大程度上仍是未知的 。 ”
虎妈猫爸育儿谈|待遇大不同？清华团队揭示社交状态调控触觉感受，同样“拍一拍”
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雌性果蝇深谙这种规律：当翅膀被触动时 ， 她们通常会通过踢腿动作来表示防御 。 但在被雄果蝇求偶时和交配过程中 ， 她们更倾向于淡定地接受伴侣的爱抚 。
【虎妈猫爸育儿谈|待遇大不同？清华团队揭示社交状态调控触觉感受，同样“拍一拍”】而交配行为结束后 ， 雌性果蝇自动进入“贤者时间” ， 对肢体接触愈加不耐烦 ， 防御行为显著增加 ， 并且可以持续数小时 。
研究人员经过筛选 ， 发现Tmc-L神经元可能参与了雌性果蝇这种防御行为的调控 。
当位于腹神经索的中枢Tmc-L神经元（CentralTmc-Lneurons,CTNs）失活时 ， 防御行为就会降低 。 而激活CTNs ， 则会引起防御行为升高 。
钙成像实验进一步证明 ， 当激活雌蝇翅膀的边缘机械力敏感神经元时 ， CTNs的胞体钙信号会上升 ， 进一步说明CTNs对防御行为起到调控作用 。
爱的信号如何解除防御？
有趣的是 ， 当雌雄果蝇共赴爱河时 ， 尽管有各种亲密接触 ， 雌蝇的防御动作却几乎不会被唤起 。
“可以想象 ， 如果在交配时 ， 雌蝇也对雄蝇的机械力刺激产生防御行为 ， 是无法顺利完成交配的——这其中一定存在某种调节机制 。 ”刘晨曦说 。
为了研究这种具体的机制 ， 研究人员模拟了一个交配环境：给雌蝇循环播放雄蝇特有的求偶歌 ， 并释放雄性荷尔蒙 ， 在这种模拟的交配环境下 ， 雌蝇的防御行为的确会显著降低 。
是什么导致了这种变化呢？研究人员想到了一个非常著名的交配行为调控神经元——dsx神经元 。
过往研究证实 ， 当dsx神经元激活后 ， 雌蝇的交配行为就会上升 。 如果更高位地激活这个神经元 ， 雌蝇甚至会化身“女汉子” ， 向其他雌性求偶 。
当研究人员激活雌蝇的dsx神经元 ， 发现“踢腿”的防御行为果然变少了 。
“我们由此提出了一个猜想——会不会是雄蝇的求偶信号激活了雌蝇dsx神经元 ， 进而通过dsx神经元抑制CTNs ， 从而降低雌蝇的防御行为呢？”论文通讯作者、清华大学生命学院研究员张伟对《中国科学报》说 。
为验证这个猜想 ， 研究人员用实验证明dsx神经元和CTNs能够形成突触联系 ， 并且该突触连接是抑制性的 。
在dsx神经元激活的情况下 ， 再去刺激雌蝇的翅膀外周机械力敏感神经元 ， 就不会再引发CTNs胞体的钙信号上升了 。
“我们由此得到结论：雄蝇发出的声音、气味等求偶信号 ， 能激活雌蝇的dsx神经元 ， 进而影响一系列下游神经环路的活动 ， 令雌蝇降低防御行为 ， 从而顺利完成交配 。 ”张伟说 。
探明行为背后的“脑回路”
那么交配过后 ， 雌蝇看谁都烦的“贤者时间” ， 又是怎么出现的呢？
经过筛选 ， 研究人员发现当雌蝇子宫附近的一群神经元（uterineneurons,UNs）被失活后 ， 即便刚刚交配完毕 ， 这些雌蝇对触碰刺激的过度防御现象也得到了缓解 。
接下来的实验证明了UNs可以和释放神经肽Leucokinin（LK）的神经元形成突触联系 ， 同时CTNs上也表达LK的受体 。
“这暗示在交配之后 ， LK可能直接作用于控制防御行为的中心神经元CTNs ， 来增加防御行为 。 ”张伟说 。 实验结果证实了这一猜想 。
另外 ， 研究组还通过光激活的方式证明CTNs在UNs的下游发挥作用——这一系列实验说明 ， 雌蝇交配后上升的防御行为受一个三级神经环路控制 。
“我们饿的时候就会找食物 ， 但如果很困的话 ， 或许对食物的渴求就会下降 。 大脑有精密的调控机制 ， 让我们去做当下最重要的事情 。 ”刘晨曦说 ， “探究这背后的机制 ， 是一个重要但很复杂的问题 。 很高兴我们能找到很小的切入点 ， 揭示了动物触觉感受被不同社交状态调控的神经环路机制 。 ”
相关论文信息：
Doi:10.1038/s41467-020-17771-8


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