加州大学伯克利分校的科学家发现，催产素对于快速建立牢固的友谊至关重要，但对于配偶纽带的重要性较低。在草原田鼠中，催产素受体的缺乏延缓了纽带关系的建立并降低了伴侣选择性，改变了大脑释放催产素的方式，从而影响了社会行为。
催产素在大脑中于性行为、分娩、哺乳和社交互动期间释放，有助于产生依恋、亲密和信任感。尽管它也与攻击性有关，但常被忽视；这种激素通常被称为“拥抱激素”或“快乐激素”，人们被鼓励通过触摸朋友和亲人、听音乐和锻炼来提升催产素水平，以改善身心健康。
但最近涉及草原田鼠的研究对这种爱的关联提出了质疑。研究表明，在大脑中充当神经调节剂的催产素，对于长期配偶纽带，或称“社会性单配制”，以及育幼行为并非必不可少，尽管缺乏它时，田鼠形成此类纽带需要更长的时间。
科学家关注草原田鼠是因为，像人类一样，它们会建立稳定且具有选择性的关系。虽然大多数研究关注配偶纽带，但加州大学伯克利分校的Beery实验室对选择性同伴关系特别感兴趣，这种关系类似于人类的友谊。此类研究有助于阐明那些干扰人类形成或维持社会纽带能力的精神疾病，例如自闭症和精神分裂症。
“草原田鼠的特殊之处在于，它们让我们能够探究友谊的神经生物学机制，以及它与其他类型关系的异同，”加州大学伯克利分校综合生物学与神经科学副教授、该研究的资深作者Annaliese Beery说道。
Beery和综合生物学研究生Alexis Black（该研究的两位第一作者之一）发现，缺乏催产素受体的草原田鼠建立同伴关系的时间比正常田鼠更长。关系亲密的草原田鼠通常会并排挤在一起、相互梳理毛发，甚至坐在对方身上。
“催产素似乎在关系的早期形成阶段尤为重要，特别是在这些关系的选择性方面：例如，‘比起这个陌生人，我更喜欢你’，”Beery说。“催产素信号传导不完整的动物建立关系需要更长的时间。而当我们通过组建新群体来考验这些关系时，它们立刻就找不到原来的伙伴了。”
这些田鼠是在合作者兼共同作者Devanand Manoli博士的加州大学旧金山分校实验室进行基因改造的，它们也缺乏通常源于选择性依恋的社会奖赏——它们不太愿意费力与朋友依偎在一起，对陌生人的回避和攻击性也较低。
“换句话说，催产素发挥的关键作用与其说在于它们的社交程度，不如说更多地在于它们与谁交往，即它们的选择性，”她说。
缺乏催产素受体也改变了大脑中催产素可用性和释放的调节，该团队与博士后Natsumi Komatsu及加州大学伯克利分校化学与生物分子工程教授Markita Landry合作，利用一种新型催产素纳米传感器记录了这一变化。
“这有助于我们理解缺乏该受体的反馈后果，以及大脑中的催产素信号传导是如何发生改变的，”Beery说。
该研究于8月8日发表在《当代生物学》（Current Biology）期刊上。
社交田鼠告诉了我们关于人类社交的什么信息
Beery长期以来一直对啮齿动物的社会关系感兴趣，主要关注这类动物中鲜有研究的同伴或友谊关系。虽然田鼠是她的主要研究对象，但她认为研究多个物种的类似行为，对于确定哪些行为是物种特异性的、哪些是跨物种普遍适用的至关重要。
为了补充实验室研究，她开展了实地研究，比较了一组南美啮齿动物和北美贝尔丁地松鼠在种内和种间的社会行为及大脑催产素受体分布，这些动物在是否群居方面存在差异。她最近还开始对多种田鼠物种（全球约有50种）进行实地测试，以比较它们的社会行为。
她推测，在田鼠等啮齿动物，或许还有其他哺乳动物中，同伴关系的形成可能早于单配制配偶关系的演化。
“虽然大多数啮齿动物更喜欢与不熟悉的个体互动，但事实证明，我们在早期试验中测试的大多数田鼠物种都形成了同伴伙伴偏好，也就是我们所说的选择性友谊。因此，这种结合倾向似乎很普遍，”Beery说。“但这些物种中只有少数也是单配制的。我希望有一天能够回答：‘选择性同伴关系是否先于单配制的发展？这就是为什么单配制在这个属中演化了如此多次的原因吗？’我认为这种对熟悉个体的偏好是根深蒂固的。”
Beery曾参与Manoli主导的一项2023年研究，该研究对催产素与性行为及育幼行为的关联提出了质疑。那项研究表明，无法对催产素做出反应的草原田鼠表现出与普通田鼠相同的单配制交配、依恋和育幼行为。那些田鼠经过基因工程改造，缺失了催产素的细胞受体，本次研究使用的正是同一批田鼠。
然而，尽管催产素对于最终的纽带形成并非必不可少，同一团队在2024年发表的进一步研究表明，这些受体缺陷（或“无效突变”）草原田鼠与潜在配偶建立关系所需的时间约为正常田鼠的两倍。
出于对催产素受体缺失如何影响田鼠友谊纽带（而非配偶纽带）的兴趣，Beery和Black进行了三组实验。在其中一组实验中，他们测试了田鼠建立伙伴偏好所需的时间。正常田鼠需要约24小时的近距离接触才能建立起使其选择该伙伴而非陌生人的关系，而催产素受体缺陷田鼠在相同时间内未表现出偏好，且需要长达一周的时间才能建立同伴偏好。
“野生型动物在同笼饲养一天内就能形成这种极其稳固的偏好，但无效突变体在24小时后没有任何关系建立的迹象。一周后，它们大多也能建立关系，终身伙伴看起来与正常田鼠没什么不同，”Beery说。“我们从这个实验得出的结论是，催产素并非建立关系所必需，但它在关系的早期阶段对于促进关系快速、高效地形成至关重要。”
随后，他们将已建立长期配对关系的田鼠置于一种类似派对的混合群体情境中：一个包含其他田鼠且有许多管道连接房间的围栏。在这种情况下，正常田鼠会与熟悉的朋友待在一起，直到最后才开始与陌生人交往。
“它们可以分开，可以聚在一起，也可以按它们想要的任何组合待在一起，”她说。“野生型动物会留意自己认识的对象。这就像如果我带着朋友去参加派对，我会在派对开始时站在那个朋友旁边，然后可能才会开始去交际。而缺乏催产素受体的田鼠直接就开始混在一起了。就好像它们甚至没意识到自己的伙伴也在里面。”
在第三个实验中，他们让田鼠按压杠杆以接触朋友/配偶或陌生人，以此测试同伴纽带和配偶纽带的强度。
“无论是在同伴关系还是配偶关系中，雌性野生型田鼠通常为了见到伙伴而按压杠杆的次数都多于为了见到陌生人。催产素受体缺陷突变体为了见到配偶也会按压更多次，但在同伴关系中则不然，”Beery说。“这在某种程度上是合理的，因为我们认为配偶关系比同伴关系更具奖赏性，或者至少它们更依赖于奖赏信号通路。”
因此，催产素信号的缺失不仅延缓了关系的形成，还造成了长期同伴关系的缺陷。
另一方面，缺乏催产素受体的田鼠对陌生人的攻击性降低，回避行为也减少了。
“你可以看到催产素信号传导对选择性两个方面的贡献，”Beery说。“在亲社会方面，它参与了与熟悉朋友或同伴在一起的意愿；而在排斥方面，它有助于拒绝不熟悉的动物。我们在草原田鼠的其他研究中也观察到了催产素对亲和与攻击的影响，这与人类关于催产素在‘内群体/外群体’动态中作用的发现相吻合。”
催产素纳米传感器
研究人员使用Landry在加州大学伯克利分校实验室开发的一种新型催产素传感器，来确定催产素受体的缺失是否会导致催产素释放的增加或减少。如果这些田鼠体内的催产素释放增加，它可能会与一种类似的神经肽受体相互作用，这种神经肽也参与社会关系的形成，从而弥补催产素受体的缺失。
Landry是化学与生物分子工程系、神经科学系以及分子与细胞生物学系的副教授，也是该论文的共同通讯作者。她利用碳纳米管连接特定的单链DNA序列制造了这些传感器，选择这些序列是因为它们能附着在催产素分子上并发出荧光。Komatsu和Landry发现田鼠大脑中并没有过量的催产素。事实上，伏隔核——一个跨物种的关键社会奖赏脑区——中释放催产素的位点更少，释放量也更低。
除Black、Komatsu、Beery、Landry和Manoli外，论文的共同作者还包括加州大学伯克利分校的Jiaxuan Zhao、Scarlet Taskey和Nicole Serrano，以及加州大学旧金山分校的Ruchira Sharma。Beery的工作得到了美国国家科学基金会（CAREER奖2239635）和美国国立卫生研究院（R01MH132908）的支持。Komatsu现任伊利诺伊大学助理教授。