男性性行為連續(xù)轉(zhuǎn)變的神經(jīng)機制，在很大程度上仍未被探索。
2025年3月19日，清華大學劉清華、日本筑波大學Katsuyasu Sakurai、Takeshi Sakurai共同通訊在Neuron（IF=14.7）在線發(fā)表題為“Sequential transitions of male sexual behaviors driven by dual acetylcholine-dopamine dynamics”的研究論文，該研究揭示了明由乙酰膽堿-多巴胺雙重動力學驅(qū)動的男性性行為的順序轉(zhuǎn)變。
該研究報告了伏隔核腹側殼中的乙酰膽堿(ACh)-多巴胺(DA)動力學調(diào)節(jié)雄性小鼠的這些性轉(zhuǎn)變。在導入過程中，vsNAc表現(xiàn)出獨特的雙ACh-DA節(jié)律模式，通過煙堿樣ACh受體(nAChRs)和DA D2受體(D2Rs)在ACh和DA信號傳導之間的相互調(diào)節(jié)而產(chǎn)生。vsNAc中膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶(ChAT)或D2R的敲低減少了插入和射精的發(fā)生。光遺傳學操作證明DA信號通過抑制D2RvsNAc神經(jīng)元維持性行為。此外，ACh信號傳導通過誘導DA節(jié)律的減慢來促進安裝和插入的啟動，并促進插入-射精的過渡?？傊@些發(fā)現(xiàn)揭示了vsNAc中協(xié)調(diào)的ACh-DA動力學在編排男性性行為的順序轉(zhuǎn)變中起著關鍵作用。
在哺乳動物中，當雄性遇到發(fā)情期的雌性時，它們會進行一系列刻板的性行為。雄性性行為的序列包括求偶(欲望)行為，如嗅嗅和追逐，隨后是交媾(圓滿)行為，如嚙齒動物的交配、插入和射精。這些連續(xù)性行為的適當表達不僅被認為是雄性吸引力的衡量標準，而且對成功完成性行為也很重要。有人認為，每個性行為序列都受獨特的神經(jīng)元機制調(diào)節(jié)。例如，內(nèi)側視前區(qū)(MPOA)與交配行為有關，而伏隔核(NAc)被認為與欲望行為有關。然而，最近的研究表明，MPOA控制區(qū)和NAc可能促進男性性行為的學習和強化。因此，性行為代表了一系列復雜的行為，涉及多個大腦區(qū)域的協(xié)同工作。然而，控制這些性行為順序轉(zhuǎn)變的神經(jīng)機制，特別是從交配到射精的轉(zhuǎn)變，仍然知之甚少。
越來越多的研究表明，多巴胺(DA)信號是性動機和性行為的主要驅(qū)動力。此外，在視前區(qū)(POA)或黑質(zhì)注射膽堿能激動劑改變了嚙齒類動物射精前的插入次數(shù)或頻率，暗示了乙酰膽堿的調(diào)節(jié)作用。然而，這些神經(jīng)遞質(zhì)(NTs)在何處以及如何相互作用并調(diào)節(jié)男性性行為仍不清楚。早期的微透析研究已經(jīng)檢測到大鼠雄性性行為期間NAc中細胞外DA的總體增加。最近的光纖光度學研究使用高時間分辨率G蛋白偶聯(lián)受體激活型(GRAB)DA傳感器記錄了雄性小鼠在插入和射精期間DA水平的瞬時增加。由于先前的研究沒有表明NAc在性行為調(diào)節(jié)中的關鍵作用，尚未仔細研究雄性性行為期間NAc中DA動態(tài)的調(diào)節(jié)機制和功能意義。
機理模式圖（圖源自Neuron）
該研究發(fā)現(xiàn)NAc腹殼(vsNAc)中的實時DA動態(tài)與雄性小鼠性行為的順序轉(zhuǎn)變密切相關。在傳入過程中觀察到vsNAc中雙重ACh-DA節(jié)律的獨特特征。離體腦切片成像和計算模型顯示，雙重ACh-DA節(jié)律是由ACh和DA信號分別通過nAChR和D2R受體的相互調(diào)節(jié)產(chǎn)生的。通過對ACh和DA釋放到vsNAc的光遺傳操作，證明了vsNAc中的雙重ACh和DA動力學協(xié)同驅(qū)動雄性交配行為的順序轉(zhuǎn)變。這項研究揭示了調(diào)節(jié)射精的大腦區(qū)域，超出了脊柱機制。
參考信息：
https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(25)00080-7
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