男性的性行为具有生物学上的重要性,却相对缺乏对其神经机制的深入研究。2023年8月,斯坦福大学的Nirao M. Shah教授团队在《Cell》期刊上发表了一项题为“Aneural circuit for male sexual behavior and reward”的研究,揭示了雄性小鼠大脑中调控性识别、交配行为及快感的神经回路。这项研究利用钙成像技术,发现了一个专门调节性行为的神经环路,该环路将化学信号传递至BNSTpr神经元,进而影响调控运动和奖赏反应的POA-Tacr1神经元。这一发现为解决性功能障碍提供了精准的治疗靶点。
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雄性BNSTpr-Tac1神经元的激活机制
研究团队在雄性小鼠中发现,BNSTpr-Tac1神经元在接收到来自雌性的小鼠信号时会被激活,承担起关键的交配功能。在进行交配行为的实验中,观察到BNSTpr-Tac1神经元在面对雌性时激活情况显著增加,且这种激活持续时间较长。通过光遗传学的手段诱导激活该神经元后,雄性小鼠的攻击行为显著降低,而与雌性间的交配行为保持稳定。这些结果表明,BNSTpr-Tac1神经元的激活旨在帮助雄性捕捉雌性信号,而非强化其性欲。
POA-Tacr1神经元在交配中的作用
为了进一步确认BNSTpr-Tac1神经元的突触后靶点,研究发现,BNSTpr-Tac1神经元通过投射到前丘脑区的POA-Tacr1神经元来调控雄性的交配行为。进一步的实验显示,激活对交配行为至关重要的神经投射能够抑制雄性间的攻击行为并促进交配。相对而言,抑制这些连接则会显著减少交配行为,但对攻击行为几乎没有影响。
交配行为的调节机制
在确认对方的性别为“雌性”后,BNSTpr-Tac1神经元会释放一种关键物质P,通过Tacr1受体影响POA-Tacr1神经元,进而诱发交配行为。研究表明,P物质在识别和交配行为过程中起到了增强作用,能够刺激POA-Tacr1神经元的兴奋性,促使雄性小鼠进行交配。
克服射精后的不应期
几乎所有雄性哺乳动物都经历射精后的不应期,通常需要一段时间才能恢复性欲和能力。然而本研究表明,通过光遗传激活POA-Tacr1神经元,雄性小鼠能够在射精后极短时间内立即重复交配,成功缩短不应期。
研究结论
本研究的发现揭示了一个神经环路,其通过化学感知输入连接BNSTpr-Tac1和POA-Tacr1神经元,支配交配行为而非攻击行为。此外,这一刺激环路的激活能够消除射精后的不应期,帮助雄性小鼠迅速再度渴望交配。这一研究为深入理解性冲动及其神经机制提供了新视角,有望为性欲方面的问题带来新的治疗方案,可能促进开发出能够调节性欲的药物,从而提高男性在性功能障碍方面的福祉。