撰稿 | AiBrain 内容团队
排版 | AiBrain 编辑团队
一
研究概述
动物之间会因争夺领土、食物和配偶等目的广泛保留着攻击行为，有助于物种个体的生存和繁衍。然而，当攻击行为增加，争斗中的重伤风险也会随之增加，可能不再有利于物种的生存。
社交挑衅（social instigation）已被证实是很多动物（如鱼类和啮齿类动物）攻击行为增加的原因。在这些动物模型中，与潜在的同种竞争对手进行短暂的感官接触会导致它们随后遇到竞争对手时的增加攻击行为，这可能是由于社交挑衅（或称为攻击启动）促进了“攻击觉醒”或“攻击准备”。
社交挑衅引发的攻击觉醒已被证实可以增强攻击行为，且不会增加包括运动活动、食物摄入或性行为等其他行为。了解社交挑衅促攻击行为的神经机制将为研究这一效应的生物学基础提供重要信息。近日，相关的研究成果以Lateral habenula glutamatergic neurons projecting to the dorsal raphe nucleus promote aggressive arousal in mice为题，发表于Nature communications。
长期以来，大脑5-羟色胺能系统一直与多种动物的攻击行为增强有关。中缝背核（DRN）中含有的5-羟色胺（5-HT）神经元最多，可以控制攻击行为。
在此之前，作者已经发现DRN在雄性小鼠的社交挑衅促攻击行为中起着重要作用：体内微透析结果显示，在社交挑衅的过程中，DRN中的谷氨酸释放增加；显微注射L-谷氨酸到DRN即可增强雄鼠的攻击行为。
此外，另一项研究显示，DRN内注射谷氨酸可以调节母性攻击的表达。DRN从大脑的多个区域接受谷氨酸能投射，包括前额叶皮质、下丘脑区、泛杏仁核和外侧缰核（LHb）。
在这项研究中，作者在居留者-入侵者（RI）测试和社交挑衅（Inst）测试中检验了ICR雄性小鼠之间的攻击行为（图1a）。在Inst测试中，一只居留者雄鼠暴露在一只挑衅者雄鼠面前；挑衅者雄鼠被放置在保护笼内5分钟，居留者雄鼠能够看到、闻到并部分触摸到“家”里的挑衅者，但不能对其进行身体攻击。在接下来的攻击接触中，Inst组的居留者雄鼠的攻击行为维持时间长于RI组（图1b），验证了先前关于社交挑衅增强攻击行为的报告。这种效应特发于社会行为的攻击性组成，包括攻击咬伤、尾巴发出声响、侧面威胁以及减少攻击潜伏期。在攻击接触前2分钟，作者观察到社交挑衅促攻击行为有所增强，随后降至RI组水平（图1c, d）。
作者观察到雄性小鼠在预先暴露于同性竞争者（“社交挑衅（social instigation）”）且出现同性间攻击增强时，体内的外侧缰核（LHb）到DRN的谷氨酸能投射会被激活。
通过化学遗传学和光遗传学抑制LHb-DRN的投射都能够阻止了雄性小鼠在面临社交挑衅后的攻击行为增强。
然而，抑制这一通路并不影响攻击行为的基础水平，这表明LHb-DRN的投射活动并不是物种典型攻击行为表达的必要因素，而是社交挑衅促使攻击行为增强的必要条件。
本研究显示，从LHb向DRN的谷氨酸能投射特异性地参与了社交挑衅引发的雄性间攻击行为增强，且不参与物种典型攻击行为的表达。
作者发现，LHb神经元与投射到VTA的DRN神经元间存在突触联系，而光遗传激活DRN-VTA的神经元也能够增加攻击行为。
因此，本研究识别了一个可以调节社交挑衅促攻击觉醒的LHb-DRN投射及其潜在下游机制:LHb-DRN的谷氨酸神经元的神经通路促进攻击觉醒，DRN- VTA的非5-羟色胺能神经元增加攻击行为。
二
作者自述
“许多不同脑区将谷氨酸释放到中缝背核（DRN），”第一作者Aki Takahashi解释道：“我们最初的实验表明，外侧缰核（LHb）释放的谷氨酸可能是社交挑衅促攻击行为的原因，所以我们进行了更多实验，从而确定这种情况是否属实。
研究小组采用了两种不同的技术来阻断小鼠LHb和DRN之间的联络，并发现这种操作也会阻止社交挑衅促攻击行为的增加；但这不影响攻击的正常水平，表明了这一通路在总体上对攻击行为并不重要。
Takahashi表示：“随后我们想观察中缝背核以外的通路。我们发现，社交挑衅的信号从LHb传递至DRN，再到达腹侧被盖区（VTA），也就是中脑内连接高度密集的区域，并最终导致了攻击行为的增强。”
三
同行评述
Reviewer #1：
Aki Takahashi等人的研究结果“投射到中缝背核的外侧缰谷氨酸能1神经元促进攻击性觉醒”表明，从外侧缰核（LHb）到中缝后核（DRN）的谷氨酸能投射参与了社会煽动后的攻击性增强。
通过使用反转录珠和c-fos标记，作者表明LHb投射到DRN的神经元是谷氨酸能的，并被社会刺激选择性激活。用化学遗传学和光遗传学方法抑制LHb DRN投射可以防止社会煽动引起的攻击升级，而这些投射的光遗传学激活会增加攻击性。作者进一步表明，LHb投射主要支配非5-羟色胺能DRN神经元。DRN中5-HT神经元的视遗传抑制不影响社会煽动引起的攻击升级。最后，作者表明DRN-VTA投射的光遗传激活增加了攻击性。作者得出结论，LHb谷氨酸能投射到DRN通过激活投射到VTA的非5-羟色胺能DRN神经元而升级攻击行为。
本研究确定了参与社会煽动引起的攻击升级的DRN输入和DRN细胞类型。这些发现很有趣，并提高了对调节攻击行为的电路机制的理解。
Reviewer #2:
Takahashi和他的同事研究了外侧缰核（LHb）-中缝背核（DRN）投射在调节攻击行为中的作用。他们的结果表明，谷氨酸能的LHb-DRN投射在增强攻击行为当中发挥关键作用，但对基本攻击行为没有重要意义。随后，作者展示了接受LHb投射的DRN神经元进一步投射到腹侧被盖区（VTA）。光遗传学激活DRN-VTA投射也增加了小鼠的攻击行为。
总体而言，这项研究设计得非常好，也是当前广受关注的领域。作者使用了最先进的技术，而且在我看来，几乎所有重要的对照实验均是为了证明上述结论的正确性。
我相信，此研究能够引起众多领域的关注，因此可以发表在Nature communications。
Reviewer #3:
Takahashi等人研究了社交挑衅促雄性间攻击行为的通路成分。通过结合追踪技术、光遗传学和化学遗传学，作者的研究结果表明，LHb-DRN神经元可以促进预先接触（非直接接触）其他同性的雄性小鼠的攻击增强效应，但这一通路中的活动似乎与基线攻击水平无关（如在居留者-入侵者实验所示）。
研究表明，非5-羟色胺能 DRN神经元是这种增强效应的关键，并进一步表明，从DRN到VTA的投射是促雄性间攻击行为的下游介导机制。总而言之，这项研究设计精巧，执行到位，为社交挑衅对于攻击行为增加的新奇且可能具有临床相关性的作用提供了一个解剖学框架。研究包含几个重要的控制方法（如在两种不同的动物设施中进行测试，这也是我很喜欢的一部分）。此研究还存在一些问题，特别是在解释结果方面，同时还需要再增加一些对照实验。
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