大多数哺乳类动物生活在社会组织中,形成复杂的社会结构和社会关系,包括亲子关系、同胞关系及配偶关系等。长期而稳定的社会关系对于动物的生长发育至关重要,社会关系的打断影响个体发育,并有可能对动物的行为表现产生长期持续的影响。目前对社会关系的研究主要集中于亲本关系的形成、母本隔离、父本剥夺、社会隔离、助亲行为、配偶关系的形成等。有调查显示,丧偶是焦虑、抑郁等精神障碍疾病发病的重要因素,配偶关系的打断对机体生理和健康极具威胁。然而,稳定的配偶关系对个体的生存健康以及社会稳定都至关重要,目前关于不稳定配偶关系的研究主要集中于配偶关系打断对情绪的影响,那么配偶关系打断能否影响社会认知、社会性、社会偏好等一系列社会行为以及这些影响产生的相关神经机制的研究都知之甚少。在成年雌性草原田鼠中,催产素(Oxytocin,OT)在伏隔核(Nucleus accumbens,NAcc)的药理学活性促进配偶偏好的形成,而催产素受体(Oxytocin receptor,OTR)的阻塞损害由交配或注射OT导致的配偶偏好行为。草原田鼠OT在雌性内侧前额叶皮质(Medial prefrontal cortex,mPFC)也参与配偶关系的调节。除此之外OT具有抗焦虑作用,在调节亲社会行为中发挥重要作用,且小鼠内侧杏仁核(Medial amygdala,MeA)处OT对于社会认知是必要的。NAcc处多巴胺(Dopamine,DA)以一种受体特异性方式调节配偶关系,多巴胺1型受体(D1-likereceptor,D1R)参与配偶关系的维持,多巴胺2型受体(D2-likereceptor,D1R)参与配偶关系的形成。另外DA系统也参与对焦虑/抑郁和社会记忆的调节,NAcc处D1R受体能够增强对奖赏、厌恶、警示事件的记忆,NAcc处D1R受体拮抗剂损害条件性味觉厌恶记忆。综上所述,与配偶关系相关的OT和DA神经递质同样也参与调节动物的情绪和社会行为,那么OT和DA系统就可能作为神经内分泌机制解释配偶关系打断如何影响情绪和社会行为。因此本实验选择OT、DA及其受体进行研究。棕色田鼠是具有高社会性单配制的啮齿类动物,配偶关系是成年棕色田鼠诸多社会关系中最为重要的一种,本实验选用雌性棕色田鼠作为动物模型,研究配偶关系打断对动物情绪和行为的影响,并对其神经机制进行初步探究。本研究首先摸索雌性棕色田鼠动情周期,在动情期进行配对,确定配偶关系形成的时间窗。配偶关系形成后将动物随机分为三组:对照组(Control)、陪伴组(Sibling)和打断组(Interruption)。为了确定配偶关系打断后产生行为学效应的起效时间,实验设置建模(配偶关系打断)一周和两周两个时间梯度,通过旷场、明暗箱、社会认知、社会性、社会偏好、社会互作、悬尾以及强迫游泳的行为学检测方法,检测配偶关系打断对雌性棕色田鼠焦虑/抑郁样行为和社会行为的影响。在行为学结果基础上,运用高尔基染色方法对各组棕色田鼠相关脑区神经元进行染色,分析mPFC、NAcc以及MeA处树突棘密度的变化;运用免疫组织化学方法检测下丘脑室旁核(Paraventricular nucleus,PVN)和视上核(Supraoptic nucleus,SON)处OT表达量的变化以及腹侧被盖区VTA中酪氨酸羟化酶TH表达量的变化;采用实时定量PCR技术检测mPFC、NAcc和MeA中OTRmRNA以及NAcc中D1RmRNA表达量的变化。研究结果如下:1.动情周期的探索通过阴道涂片法摸索雌性棕色田鼠动情周期。结果显示:利用异性底物诱导最短两天之后雌鼠进入动情期,因此本实验在配对之前给予目标鼠异性底物,两天后观察其是否进入动情期,选择动物处于动情期时进行配对。2.配偶关系时间窗的确定通过配偶偏好实验确定雌性棕色田鼠配偶关系形成的时间窗。结果显示:配对3天雌鼠对陌生雄鼠的攻击行为与对熟悉雄鼠的攻击行为无显著差异,与熟悉雄鼠肩并肩时间和与陌生雄鼠肩并肩时间也无显著差异,提示配对3天未形成稳定的配偶关系;配对5天雌性棕色田鼠显著攻击陌生雄鼠,与熟悉雄鼠肩并肩时间显著高于陌生雄鼠,提示雌性棕色田鼠在动情期与雄性配对5天后可以形成稳定的配偶关系。3.体重变化率建模期间,每天测量目标鼠体重。结果显示:与对照组相比,建模一周后陪伴组体重变化率显著上升,虽然打断组体重变化率与对照组比较无显著差异,但有上升趋势。建模两周之后三组之间体重变化率无显著差异。提示:建模一周可以使雌性棕色田鼠体重变化率有一定程度增加,建模两周时这种差异消失。4.行为检测4.1焦虑样行为检测采用旷场和明暗箱实验检测焦虑水平。旷场结果显示:建模一周后,陪伴组总移动距离显著底于对照组总移动距离,三组进入中央区域的频次和时间百分比无显著差异;建模两周之后,三组进入中央区域的频次和总移动距离均无显著差异,但是打断组在中央区域停留时间百分比显著高于对照组。明暗箱实验结果显示:无论是建模一周还是两周,雌性棕色田鼠进入明箱的频次、明箱中总移动距离以及明箱时间百分比三组之间均无显著差异。以上结果提示:与对照组相比,建模一周使陪伴组雌性棕色田鼠的运动性降低,而建模两周使打断组焦虑样行为表达下调。4.2抑郁样行为检测采用悬尾和强迫游泳实验检测抑郁水平。结果显示:建模一周和两周之后,在悬尾和强迫游泳检测中,三组雌性棕色田鼠不动时间百分比无显著差异。以上结果提示:配偶关系打断不能诱导雌性棕色田鼠产生抑郁样行为。4.3社会认知能力检测采用习惯化/去习惯化检测社会认知能力。结果显示:建模一周和两周之后,对照组社会认知指数显著大于0,陪伴组和打断组社会认知指数与0比较无显著差异。疲劳指数结果显示:对照组、陪伴组和打断组疲劳指数与0比较都无显著性差异。提示:对照组具有完整的社会认知能力,而建模一周或两周均能明显损毁雌性棕色田鼠的社会认知能力。4.4社会性检测采用三箱装置研究雌性棕色田鼠社会性。结果显示:建模一周和两周之后,与探究空盒相比,三组均显著倾向于探究同性棕色田鼠亚成体。提示:配偶关系打断并不影响雌性棕色田鼠社会性。4.5社会偏好检测采用三箱装置研究雌性棕色田鼠社会偏好。结果显示:与对熟悉刺激鼠相比,建模一周和两周后各组雌性棕色田鼠都显著倾向于探究陌生刺激鼠。提示:建模一周和两周后,三组雌性棕色田鼠均能够区分熟悉鼠和陌生鼠。4.6社会互作行为检测社会互作检测结果显示:建模一周,打断组攻击行为和逃离行为显著增高,陪伴组移动时间显著增加;建模两周后,与对照组相比,陪伴组探究行为显著降低,警觉行为显著增加,与对照组相比打断组逃离行为显著增加。提示:建模一周或者两周之后均可以显著的增加雌性棕色田鼠的反社会行为,建模两周还能够在一定程度上降低陪伴组个体的亲社会行为。5.神经结构可塑性研究(高尔基染色实验)采用高尔基染色的方法研究配偶关系打断对雌性棕色田鼠神经结构可塑性的影响。实验结果显示:建模一周后三组mPFC处总树突棘密度无显著差异,但是对照组粗短型树突棘密度和蘑菇型树突棘密度显著高于其他两组;三组MeA处总树突棘密度无显著差异,但是对照组蘑菇型树突棘密度显著高于其他两组,对照组丝状伪足的密度显著高于陪伴组;三组NAcc处总树突棘密度无显著差异,但是对照组蘑菇型树突棘密度显著高于其他两组。提示:配偶关系打断能够抑制雌性棕色田鼠相关脑区成熟树突棘的形成。6.神经功能可塑性研究6.1免疫组织化学实验免疫组织化学结果显示:建模一周后,打断组PVN处OT表达量显著高于对照组和陪伴组,SON处OT表达量显著高于陪伴组。三组VTA处TH表达量无显著差异。提示:配偶关系打断能够显著增加PVN处OT表达,对VTA处TH表达没有显著影响。6.2实时定量PCR实验实时定量PCR实验结果显示:建模一周后,陪伴组mPFC处OTR的mRNA相对表达量显著高于对照组和打断组,陪伴组和打断组MeA处OTR的mRNA显著高于对照组,陪伴组和打断组NAcc处OTR的mRNA显著低于对照组;对照组NAcc处D1R的mRNA相对表达量显著高于陪伴组和打断组。提示:配偶关系打断能够显著升高MeA处OTR的mRNA相对表达量,降低NAcc处OTR和D1R的mRNA相对表达量。综上所述,配偶关系打断对雌性棕色田鼠情绪未产生显著影响,而对社会行为,尤其是社会认知能力和社会互作行为有显著影响,具体表现为配偶关系打断能够明显损毁雌性棕色田鼠的社会认知能力,增加其反社会行为,同时降低其亲社会行为。而以上行为的改变可能与模型建立过程对动物相关脑区成熟树突棘密度降低及mRNA表达下调密切相关。