研究揭示動物社交欲望的神經機制

　　10月22日，中國科學院生物物理研究所朱巖課題組在Nature Communications上發表題為Social attraction in Drosophila is regulated by the mushroom body and serotonergic system的研究論文，研究以果蠅為模型，建立新的社交親和行為范式，以此量化動物主動尋求社會交往的內在驅動力，并揭示動物社交欲望的神經機制。

　　動物主動接近并探索同類的自然行為，即社會親和行為（social approach behavior）。該行為提供近距離社會交往的必要條件，并表征動物摒棄孤獨去社會交往的意愿。社會親和行為是動物各種行為的主要內在動力之一，這種社會動機賦予種群中的個體超過孤獨個體的生存能力。抑郁癥、孤獨癥、焦慮癥等精神疾病的患者常伴隨有社會親和行為的缺失或異常。因此，探究社會親和行為的神經機制將有助于進一步了解和治療這類精神疾病。

　　然而，受限于動物的可操作性、可觀察性與神經系統復雜性等因素的限制，目前仍缺乏合適的動物模型以及行為范式用于研究社會性的神經本源。那么，是否可以以果蠅為模式生物來探究社交欲望的神經機制？

　　近年來，朱巖課題組圍繞果蠅社會行為的神經機制和分子機制開展系列研究。研究人員開發以果蠅為模式動物的高通量社會親和行為范式。通過大數據量分析，研究首次證實果蠅具有穩定且強烈的社會親和行為。研究發現僅在同時消除果蠅的視覺和嗅覺功能時可顯著降低社會親和行為。利用神經元沉默及光遺傳學激活手段，發現果蠅中央腦區蘑菇體γ神經元（KCγ）在社交動機的產生中具有重要作用，激活KCγ神經元可以提高果蠅的社會親和行為，反之，抑制KCγ神經元則會抑制果蠅的社會親和行為。為探究介導社會動機的神經環路，研究通過t-GRASP和trans-Tango等實驗手段發現嗅覺信息是通過蘑菇體的α/β神經元（KCα/β）傳輸到KCγ神經元，而視覺信息則是通過第五層扇形體神經元（F5）傳輸到KCγ神經元。該研究揭示調控果蠅社交欲望的重要神經環路，為深入解析動物社交欲望的神經機制和理解人類社交相關情感障礙提供關鍵的突破口。

　　生物物理所研究員朱巖為論文通訊作者，副研究員孫元捷和博士邱蓉為論文共同第一作者。論文其他共同作者包括博士李霄楠、程亞鑫、高山，博士研究生孔凡晨和研究員劉力。研究工作獲得國家自然科學基金委員會、中科院、生物物理所腦與認知科學國家重點實驗室的支持。

　　研究調控社會親和行為的神經環路