即时友谊背后令人惊讶的大脑化学反应

催产素在性行为、分娩、哺乳和社交互动过程中释放于大脑中，能促进依恋感、亲密感和信任感。尽管它也与攻击性相关，但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爱人、听音乐和锻炼来提高催产素水平以增进幸福感。

但最近对草原田鼠的研究对这种爱的关联提出了质疑。研究表明，虽然缺乏催产素会使田鼠需要更长时间才能形成长期伴侣关系（即"社会性单配偶制"）或育儿行为，但作为大脑神经调节剂的催产素对这些行为并非必不可少。

科学家们关注草原田鼠是因为它们像人类一样能形成稳定且有选择性的关系。加州大学伯克利分校的Beery实验室特别关注选择性同伴关系，类似于人类的友谊。这类研究可能有助于理解自闭症和精神分裂症等影响人类形成或维持社交关系能力的精神疾病。

"草原田鼠的特殊之处在于它们能让我们研究友谊的神经生物学基础，以及它与其他类型关系的异同，"该研究的资深作者、加州大学伯克利分校综合生物学和神经科学副教授Annaliese Beery说。

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形成同伴关系所需时间比正常田鼠更长。亲密朋友关系的草原田鼠通常会依偎在一起、互相梳理毛发甚至叠坐。

"催产素似乎在关系形成的早期阶段特别重要，尤其是在关系的选择性方面——比如'比起陌生人我更喜欢你'，"Beery说。"缺乏完整催产素信号传导的动物需要更长时间才能建立关系。当我们通过组建新群体来挑战这些关系时，它们会立即忘记原来的伴侣。"

这些由合作者Devanand Manoli博士在加州大学旧金山分校实验室进行基因改造的田鼠，也缺乏通常来自选择性依恋的社会奖励——它们不会努力与朋友依偎，对陌生人也较少回避和攻击性。

"换句话说，催产素的关键作用不在于它们的社交程度，而在于它们与谁社交的选择性，"她说。

缺乏催产素受体还改变了大脑中催产素可用性和释放的调节机制。研究团队与博士后研究员Natsumi Komatsu和化学与生物分子工程教授Markita Landry合作，使用新型催产素纳米传感器记录了这一现象。

"这帮助我们理解了缺乏这种受体的反馈后果，以及大脑中催产素信号传导如何被改变，"Beery说。

该研究于8月8日发表在《当代生物学》杂志上。

社交田鼠告诉我们关于社交人类的信息

Beery长期关注啮齿动物的社会关系，主要研究这些动物鲜少被研究的同伴或友谊关系。虽然田鼠是她的主要研究对象，但她认为跨物种研究类似行为是区分物种特异性和跨物种普遍性的关键。

为补充实验室研究，她进行了实地研究，比较了一组南美啮齿动物和北美贝尔丁地松鼠的社交行为和大脑中催产素受体分布。这些物种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50种）进行实地测试，以比较它们的社交行为。

她推测，在田鼠等啮齿动物（可能还包括其他哺乳动物）中，同伴关系的形成可能早于一夫一妻制交配关系的进化。

"虽然大多数啮齿动物更喜欢与陌生个体互动，但我们早期试验测试的大多数田鼠物种都形成了同伴偏好——我们称之为选择性友谊。因此似乎存在这种普遍的联结倾向，"Beery说。"但其中只有少数物种也是一夫一妻制的。有朝一日，我希望能回答'选择性同伴关系是否先于一夫一妻制的发展？这是该属中一夫一妻制多次进化的原因吗？'我认为这种熟悉偏好是根深蒂固的。"

Beery是2023年一项由Manoli领导的研究的合著者，该研究对催产素与性和育儿的关系提出了质疑。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偶交配、依恋和育儿行为。这些经过基因改造、没有催产素细胞受体的田鼠也被用于当前研究。

虽然催产素对最终形成联结并非必不可少，但该团队2024年的补充研究表明，这些受体缺陷（或"无效突变体"）草原田鼠与潜在伴侣建立关系所需时间是正常田鼠的两倍。

为研究缺乏催产素受体如何影响田鼠的友谊联结（与交配联结相对），Beery和Black进行了三组实验。在一组实验中，他们测试了田鼠建立对伴侣偏好所需的时间。正常田鼠需要约24小时密切接触才能形成使其选择特定伴侣而非陌生鼠的关系，而催产素受体缺陷田鼠在这段时间内未表现出偏好，需要长达一周才能建立同伴偏好。

"野生型动物在共同居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小时后仍没有任何关系迹象。一周后它们大多能达到相同状态，终身伴侣看起来没什么不同，"Beery说。"我们从该实验得出的结论是，催产素不是建立关系所必需的，但它对关系早期阶段的快速有效形成确实非常重要。"

随后他们将长期配对的田鼠置于类似聚会的混合群体环境中：一个与其他田鼠相连、通过管道连接多个房间的围栏。在这种情况下，正常田鼠会与已知朋友相处，直到最终开始与陌生鼠社交。

"它们可以分开，可以聚在一起，也可以按任何组合相处，"她说。"野生型动物能记住它们认识谁。就像如果我与朋友参加聚会，我会在聚会初期站在朋友附近，然后可能开始交际。缺乏催产素受体的田鼠直接混在一起。就好像它们根本没有同伴在场。"

在第三项实验中，他们通过让田鼠按压杠杆来接触朋友/伴侣或陌生鼠，测试了同伴和配偶联结的强度。

"雌性野生型田鼠通常在同伴和配偶关系中都会为接触伴侣比接触陌生鼠按压更多次。催产素受体缺陷突变体也会为配偶按压更多次，但不会为同伴关系这样做，"Beery说。"这在某种程度上说得通，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会延迟关系的形成，还会导致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鼠的攻击性也较低，回避行为更少。

"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，它参与想要与已知朋友或同伴在一起；而在反社会方面，它帮助拒绝不熟悉的动物。我们在草原田鼠的其他研究中看到了催产素对亲和行为和攻击性的影响，这与人类关于催产素在群体内/群体外动态中作用的研究结果一致。"

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新型催产素传感器，确定缺乏催产素受体是否导致催产素释放增加或减少。如果这些田鼠的催产素释放增加，它可能与也参与社会关系形成的类似神经肽受体相互作用，从而补偿催产素受体的缺失。

该论文的共同通讯作者Landry（化学与生物分子工程、神经科学及分子与细胞生物学系副教授）用碳纳米管连接特定单链DNA序列制成这些传感器，这些序列因能锁定催产素分子并发荧光而被选中。Komatsu和Landry发现田鼠大脑中没有过量催产素。事实上，在伏隔核（跨物种社会奖励的关键脑区）中，催产素从更少的位点以更低的量释放。

除Black、Komatsu、Beery、Landry和Manoli外，合著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现为伊利诺伊大学助理教授。