斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的一些研究人員發(fā)現(xiàn)，一只雄性小鼠識別出一種不熟悉的小鼠的性別，因為大腦的生理機制很硬，而不是以前的經(jīng)驗。

雌性老鼠也很快確定了陌生人的性身份。但他們的大腦中指導(dǎo)這些決定的電路仍然存在。

“令人驚訝的是，對陌生人性別認同的認識在男性和女性老鼠中的作用完全不同，”精神病學(xué)，行為科學(xué)和神經(jīng)生物學(xué)教授Nirao Shah博士說。

將于1月31日在Cell發(fā)表的一項研究中描述的研究結(jié)果增加了一個小的，但不斷增長的哺乳動物大腦回路列表，已知它在男性和女性中的作用不同。它們引發(fā)了長期存在的爭論，即關(guān)于固有的硬連線傾向與社會獲得的影響在塑造性別特定行為方面的相對貢獻。

Shah是該研究的資深作者。主要作者是博士后學(xué)者Daniel Bayless，博士。

“我們的研究結(jié)果表明，男性至少不需要事先的性經(jīng)驗，以便做出快速，可靠的決定，以便接近陌生人，”Shah說。

這具有良好的進化意義。在它的一生中，野生雄性小鼠可能只會在有性生殖中獲得幾次射擊，從而提高了能夠在短時間內(nèi)正確識別新移民性別的優(yōu)勢，而無需先了解它。如果這種能力是天生的程序，那么即使是性缺乏經(jīng)驗的老鼠也能迅速從其物種的雌性中辨別出雄性。

Shah說，這些研究結(jié)果可能適用于人類，因為我們與老鼠分享他們用于識別陌生人性別的大部分相同的硬接線腦電路，并且因為人體對這種電路的研究表明男女之間存在顯著的結(jié)構(gòu)和生理差異。 。

“所有社交和性接觸都是基于第一次正確識別其他代理人的性別，”Shah說。“這是動物做出的一項基本決定。”

在本研究之前，哺乳動物在何處以及如何做出此類決定是完全未知的。但調(diào)查人員確實對從哪里開始尋找有了一些想法。

不可或缺的神經(jīng)元子集

許多對性激素有反應(yīng)的組織產(chǎn)生芳香酶，芳香酶是一種將雄激素轉(zhuǎn)化為雌激素的酶 - 雌激素是許多細胞內(nèi)這些性激素的活性形式。芳香酶出現(xiàn)在Shah和他的同事十年前確定的大約六個小鼠腦區(qū)域。這些大腦區(qū)域中的一些區(qū)域在它們的解剖學(xué)，生理學(xué)和行為方面存在差異，這取決于大腦是男性還是女性。

一個這樣的區(qū)域稱為條紋末端的床核。這種結(jié)構(gòu)是男性神經(jīng)元的兩倍大，人口密度更高。人體研究揭示了男性與女性床尾核的基因激活水平的不同模式 - 這一結(jié)構(gòu)功能因性別而異的可靠線索。

這種結(jié)構(gòu)的一小部分神經(jīng)元，稱為AB神經(jīng)元，產(chǎn)生芳香酶。正是這些細胞，在一只老鼠的7500萬神經(jīng)元大腦的每一側(cè)大約1000個，Shah的團隊與性別認知有關(guān)。“在這項研究之前，AB神經(jīng)元在很大程度上是未開發(fā)的領(lǐng)域，”他說。“他們特別難以學(xué)習(xí)，因為它們散布在其他表面相同的神經(jīng)元中。”

但Shah的小組開發(fā)了一些工具，可以讓他們監(jiān)測自由移動的小鼠中AB神經(jīng)元的信號傳導(dǎo)活動，并遠程刺激或抑制這些神經(jīng)元中的活動。

他們使用這些工具來研究和操縱雄性小鼠的AB神經(jīng)元，這些小鼠除了母親和姐妹在生命的最初幾周之外從未接觸過雌性小鼠。在斷奶之后(以及青春期之前)，他們被轉(zhuǎn)移到僅限男性的住房，然后在實驗前幾天，他們將單獨住房。

人們早就知道，在自己的草坪上放置一只雄性老鼠，不管它是性天真還是有經(jīng)驗，都可以預(yù)見到另一只老鼠的入侵。沙阿說，這種反應(yīng)取決于陌生人的性別。“如果是女性，那么常駐男性會試圖追問她。如果是男性，他會選擇一場戰(zhàn)斗。”

硬連線差異

正如預(yù)期的那樣，當(dāng)研究人員將一名女性引入天真的男性棲息地時，在他試圖與她交配之前，只需幾分鐘的嗅探和探索。當(dāng)他們將另一名男性引入單身漢時，這位常駐男性也按預(yù)期進行了攻擊。在這兩種情況下，科學(xué)家觀察到常駐男性AB神經(jīng)元活動的早期上升。但是當(dāng)陌生人是女性時，這種增長要大得多。在常駐男性識別女性后的性行為中，這些神經(jīng)元變得更加興奮。相比之下，他們的活動在隨后與男性打架時平息。

甚至絕育雄性也不影響AB神經(jīng)元區(qū)分兩性的能力，進一步支持了這種能力在發(fā)育上是硬連線的觀點。

當(dāng)研究人員在男性常駐小鼠與任何性別的陌生人相遇時實驗性地抑制了AB神經(jīng)元的作用，由于他的性別識別能力被抑制，他變成了一種懦夫。“他不會與男性抗?fàn)?，他也不會與女性交配，”沙阿說。

相反，當(dāng)研究人員刺激常駐雄性小鼠的AB神經(jīng)元中的活動以模仿男性遇到女性時發(fā)生的情況時，居民被愚弄認為接近他的另一名男性是女性。結(jié)果，他試圖與接近的男性交配。

雌性小鼠的AB神經(jīng)元對任何性別的奇怪小鼠的引入都有一定程度的反應(yīng)，但無論陌生人是男性還是女性，活動都沒有顯示出特別的差異。即使是消除雌性AB神經(jīng)元的實驗性操作也沒有對其社會行為產(chǎn)生明顯影響。

“這些神經(jīng)細胞在女性大腦中的作用是神秘的，”Shah說。“女性顯然使用不同的神經(jīng)系統(tǒng)來識別其他人的性別。這個系統(tǒng)可能是什么，仍然是任何人的猜測。” 他說他打算找出答案。