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，但这通常被忽略；这种激素通常被称为“拥抱”激素或“快乐”激素，人们被鼓励通过接触朋友和亲人、听音乐和锻炼来提高催产素水平，以增进幸福感。
但近期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“社会性单配制”）或育儿行为并非必不可少，尽管没有它，田鼠形成这种纽带的时间会更长。
科学家关注草原田鼠，是因为它们像人类一样，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。此类研究有助于揭示干扰人类形成或维持社交纽带能力的精神疾病，例如自闭症和精神分裂症。
“草原田鼠很特别，因为它们让我们能够探究友谊的神经生物学机制，以及它与其他类型的关系有何异同，”加州大学伯克利分校综合生物学和神经科学副教授、该研究的资深作者Annaliese Beery说道。
Beery和该研究的两位第一作者之一、综合生物学研究生Alexis Black发现，缺乏催产素受体的草原田鼠形成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、互相理毛，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形成关系的时间更长。当我们通过组建新群体来挑战这些关系时，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，它们也缺乏通常来自选择性依恋的社交奖励——它们不太努力去与朋友依偎，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不在于它们有多合群，而更多在于它们与谁交往，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，该小组与博士后研究员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，以及催产素信号传导在大脑中是如何改变的，”Beery说。
该研究于8月8日发表在《当代生物学》期刊上。
社交型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，主要关注那些很少被研究的动物同伴关系或友谊关系。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特征是物种特有的，哪些是可以跨物种推广的关键。
为了补充她的实验室研究，她进行了实地研究，比较了南美啮齿动物和北美贝尔丁地松鼠等群体内部及物种之间的社会行为和大脑中催产素受体分布，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进行实地测试——全世界大约有50种——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进化。
“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，这就是我们所说的选择性友谊。所以似乎存在这种广泛的纽带形成倾向，”Beery说。“但只有少数几种也是单配制的。有一天，我希望能告诉你，‘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进化了这么多次的原因吗？’我认为这种对熟悉感的偏好是根深蒂固的。”
Beery是Manoli领导的2023年一项研究的共同作者，该研究对催产素与性和育儿的关联提出了质疑。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、依恋和育儿行为。这些田鼠经过基因工程处理，没有催产素的细胞受体，并且与当前研究中使用的田鼠相同。
但是，虽然催产素对于最终的纽带形成并非必不可少，同一团队在2024年发表的额外研究表明，这些受体缺陷（或“无效突变体”）草原田鼠与潜在配偶建立关系所需的时间大约是正常田鼠的两倍。
出于对缺乏催产素受体如何影响田鼠友谊纽带（相对于配偶纽带）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对伙伴偏好所需的时间。正常田鼠需要大约24小时的近距离接触才能形成一种关系，使它们选择该伙伴而不是陌生人，而催产素受体缺陷田鼠在这段时间内没有表现出偏好，并且需要长达一周的时间才能建立同伴偏好。
“野生型动物在同住一天内就形成了这种极其强烈的偏好，但无效突变体在24小时后没有任何关系的迹象。一周后，它们大多做到了，终身伙伴看起来没有什么不同，”Beery说。“我们从那个实验得出的结论是，催产素并非建立关系所必需的，但在关系的早期阶段，它对于促进关系快速有效地形成非常重要。”
然后，他们将具有长期配偶纽带的田鼠置于类似派对的混合群体情境中：一个围栏，里面有其他田鼠和许多通过管道连接的房间。在这种情况下，正常田鼠会与已知的朋友待在一起，直到它们最终开始与陌生人交往。
“它们可以分开，可以聚在一起，或者以它们想要的任何组合待在一起，”她说。“野生型动物会留意它们认识谁。这就像如果我和一个朋友去参加派对，我会在派对的前半段站在那个朋友旁边，然后我可能会开始交际。缺乏催产素受体的田鼠直接就开始混在一起了。就好像它们身边根本没有伙伴一样。”
在第三个实验中，他们通过让田鼠按压杠杆来接触朋友/配偶或陌生人，测试了同伴纽带和配偶纽带的强度。
“在同伴关系和配偶关系中，雌性野生型田鼠通常为了获得伙伴而按压杠杆的次数比为了获得陌生人更多。催产素受体缺陷突变体也会为了接触配偶而按压更多次，但对于同伴关系则不会，”Beery说。“这在某种层面上是有道理的，因为我们认为配偶关系比同伴关系更有回报，或者至少它们更依赖于奖励信号通路。”
因此，缺乏催产素信号传导不仅延迟了关系的形成，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较低，回避性也较低。
“你可以看到催产素信号传导对选择性两方面的贡献，”Beery说。“在亲社会方面，它参与希望与已知朋友或同伴在一起的愿望；而在反社会方面，它有助于排斥不熟悉的动物。我们在草原田鼠的其他研究中看到了催产素对亲和和攻击的影响，这与人类关于催产素在群体内/群体外动态中作用的发现相平行。”
催产素纳米传感器
研究人员使用了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，以确定缺乏催产素受体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，这种受体也参与社会关系的形成，从而补偿催产素受体的缺失。
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发现这些田鼠大脑中没有过量的催产素。事实上，伏隔核（一个跨物种的社会奖励关键脑区）中释放催产素的位点更少，释放量也更低。
与Black、Komatsu、Beery、Landry和Manoli共同署名的作者还有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现在是伊利诺伊大学的助理教授。