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章台柳
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兮
父母的行为会通过直接影响到下一代的身心健康和社交技能的发展，对社会产生影响。父母的注意力会影响孩子认知功能的发展，忽视或虐待会使他们更容易患抑郁症和成年后的精神病，产生具有敌意和犯罪的行为。
然而，从进化的角度看，父母行为对于确保物种的生存至关重要。从昆虫到哺乳动物，编码这种行为的神经元在无脊椎动物和脊椎动物群中反复进化，经历了强烈的进化压力。
从产卵地点选择、育雏到供给、护理和技能的传授，每种物种都产生了具有适应性价值的父母行为。许多哺乳动物通常是母系单亲，但也有例外，如草原田鼠和加利福利亚小鼠是双亲，雄性和哺乳期雌性表现出相似的父母照顾水平。
有趣的是，发育树上关系密切的物种有可能处于双亲谱系的两端，这也意味着父母行为在神经和内分泌机制上处于一种动态范围中。
母亲的行为受到荷尔蒙的强烈影响，将哺乳期母鼠的血浆输入到未成年雌性大鼠，可诱导产生母性行为。一系列激素（雌激素、孕酮和催乳素Prl）的水平在孕期、产后和幼崽的养育过程中升高并保持高水平，与诱导母性行为有关。
Prl与母性功能密切相关，其分泌主要由位于下丘脑背内侧弓状核的TIDA（tuberoundiumdopamine）神经元控制，在大多数生理条件的雄性和处女雌性中发挥较强的抑制作用。
多巴胺介导的抑制作用主要通过激活产Prl的乳营养细胞上的D2多巴胺受体而抑制Prl释放。产乳细胞调控的塑性变化会导致多巴胺能“刹车”被释放，导致妊娠晚期和产后血清Prl激增。哺乳期母亲Prl的持续升高不仅有助于泌乳，也有利于母性行为的表达。
虽然，我们已经对母性行为的神经元和激素调节有了初步的研究结果，但目前对于双亲抚育过程的机制研究仍不清楚。不知道父系行为的先决条件是默认的，还是由养育后代过程中诱导的，例如杀婴本能存在于处女雌鼠，但在交配后基本消失。
双亲物种的雄性父系不太容易受到幼崽的体感输入，并不通过将血清Prl升高到哺乳期母亲的水平来作出反应，这是否表明：父系行为是否是一种预置状态，而不是通过体感输入诱发的。
两种动物模型——小鼠和大鼠具有不同的父母行为（小鼠是双亲，大鼠是母系单亲），也具有TIDA神经元的差异活动，大鼠TIDA神经元之间存在强烈的缝隙连接耦合，而小鼠完全没有电连接，这提示TIDA振荡频率中物种差异或具有潜在功能。而Prl作为TIDA的下游靶点，在雄性中的作用尚不清楚，尤其是与行为和养育方式的关系。
近日，来自瑞典卡罗林斯卡学院的ChristianBroberger在Cell杂志上发表文章ANeuro-hormonalCircuitforPaternalBehaviorControlledbyHypothalamicNetworkOscillation，对母系单亲的大鼠（Rat）和双亲的小鼠（Mouse）进行研究，发现神经内分泌多巴胺神经元中不同的电振荡模式与一系列低水平多巴胺释放、高循环催乳素（Prl）、催乳素受体依赖的MPOAGal+神经元激活以及雄性小鼠的父系行为有关；而在大鼠则具有相反的过程。利用光遗传学对小鼠的节律进行操纵可显著改变血清Prl和父系行为，而将Prl注射到非父系雄性大鼠中可诱发父系行为的表达。
研究人员首先观察到雄性大鼠（Rat）TIDA神经元以强烈的慢振荡放电，而雄性小鼠（Mouse）TIDA神经元则是明显更快的振荡频率。而且，雄性大鼠TIDA神经元在细胞、切片和动物中以相同的频率同步和振荡，而雄性小鼠TIDA神经元则不协调，占据了较宽频谱的快节律。
利用光遗传手段刺激能产生剂量依赖性多巴胺释放模式，大鼠的0.2Hz刺激能导致多巴胺信号快速到达峰值，并保持高水平，直到光刺激终止；而小鼠的0.4Hz刺激导致多巴胺信号快速到达峰值，但是初始峰值后迅速衰减。
不同刺激方案显示频率响应图成倒U型，0.2Hz到达峰值。测量大鼠和小鼠的血清Prl含量，发现雄性大鼠血清中Prl含量较低，雄性小鼠的Prl含量比雄性大鼠高几倍，且两者血清Prl含量在处女状态和成为父亲后没有较大差异。
此外，雄性处女大鼠的MPOA（调控父母行为的重要脑区）中偶尔出现Prl-R激活标志物pSTAT5，而雄性处女小鼠中pSTAT5显著增加，这表明小鼠脑区中父母行为的一个关键核团在基线水平就处于活跃状态。激活表达神经肽甘丙肽（Gal）的MPOA神经元可以驱动父母行为，Prl的使用可诱发MPOAGal+神经元的可逆去极化，同时诱发动作电位放电，内在兴奋性明显增强，增加输入电阻等。
同时，伴随着自发兴奋性输入的增加和自发抑制性输入的减少，Prl导致突触前变化，即Prl的使用可激活MPOAGal+神经元。于是，研究人员提出了假说：雄性大鼠的TIDA神经元活性决定了血清Prl水平，随后Prl反应性脑区的下游激活（如MPOA）参与了父母行为，这些综合效应可能影响或决定一个物种的父系行为表达。
为了验证这一假说，给无父系行为的大鼠注射Prl，导致其表现出更多的父系照顾方式，如蹲伏和与幼崽接触时间增加，以及更积极的父系行为，如幼犬的梳理和亲吻，而注射生理盐水的大鼠无此父系行为。MPOA特异性敲除Prl-R能阻断Prl信号通路，损害除筑巢行为外的所有父系行为。表明Prl反应性MPOA神经元活动对于父系行为的表达非常重要。
TIDA神经元的活动模式能够控制血清Prl的含量，那么TIDA的活性、血清Prl水平与父系行为之间是否存在因果关系？利用光刺激施加不同的频率，发现0.2Hz（大鼠）的频率导致血清Prl的减少，损伤父系行为的表达；0.4Hz（小鼠）频率的应用对血清Prl没有影响，小鼠的父系行为与基线条件下记录的相似；0.1Hz和0.8Hz不会改变父系行为。这表明定义的TIDA神经元振荡频率直接调节Prl的释放，进而调节下游的父系行为。
总的来说，研究揭示了催乳素调控通路在雄性父系行为中的作用，表明一个频率调谐的大脑内分泌回路，可作为增益控制系统来决定物种的父系行为，为研究父母行为提供了新的视角。
制版人：琪酱
参考文献
1.Oliveras,D.,andNovak,M.().AComparisonofPaternalBehaviorintheMeadowVoleMicrotus-Pennsylvanicus,thePineVoleMicrotus-PinetorumandthePrairieVoleMicrotus-Ochrogaster.Anim.Behav.34,–.
2.Demarest,K.T.,Riegle,G.D.,andMoore,K.E.().Therapid‘tonic’andthedelayed‘induction’