在人类和动物的整个生命历程中,存在着各种复杂的社会联系,主要包括亲子联系、配偶联系和同伴联系等。完整的社会联系对人和动物的健康发育以及随后社会性的发展均有非常重要的作用,因此,对社会联系的研究意义重大。但是在人类社会或者社群动物中经常存在社会联系扰乱的现象,其对情绪和社会行为的影响及其机制还不十分清楚。由于人类具有不可控因素多、影响因素复杂、生长周期长以及受伦理学的限制等因素,在人类社会中出现一系列有关社会联系扰乱的问题时通常只能用直接的观察归纳或问卷调查进行分析和研究,因此,以实验动物为模型,研究动物的社会联系在实验条件可控性、可操作性等方面具有明显的优势。目前大量的研究集中于父本或母本剥夺、配偶剥夺、社会隔离、亲子联系的形成以及配偶联系的形成等,相比之下,对同伴联系的研究较少,并且在同伴联系的研究中都侧重于同伴剥夺、社会隔离、增加共居同伴、社会拥挤等产生的不良情绪及其机制。在亚成体时期,啮齿类动物的大脑正处于发育阶段,对应激的敏感性相对更强,因此,在基因、行为水平等方面具有很高的可塑性。而目前,对亚成体时期同伴联系的研究知之甚少。动物的社会性共居可以逆转由应激引起的行为、生理等方面的消极影响,产生积极影响。那么,如果在亚成体时期动物的共居个体数量保持不变的前提下,使其发生社会互作的对象进行更换,是否也会引起动物情绪、认知和社会行为的表达发生相应变化以及引起该变化的相关神经机制又是什么,均鲜有报道。催产素(Oxytocin,OT)是与社会联系紧密相关的一种神经递质。OT不仅可以增加动物对社会认知、社会记忆、亲社会行为的感知,还可以参与情绪情感的加工处理,起到抗焦虑的作用。在边缘系统中前额叶皮质(Medial prefrontal cortex,mPFC)、伏隔核(Nucleus accumbens,NAcc)、内侧杏仁核(Medial amygdala,MeA)脑区的催产素受体(Oxytocin receptor,OTR)表达较多,这些脑区通过参与社会互作激活脑内奖赏机制,从而促进积极社会行为的进一步表达。亲密的社会互作能够激活脑内的奖赏系统,反过来,奖赏系统又会促进行为的表达。多巴胺(Dopamine,DA)是奖赏系统的核心,参与了情绪情感和社会记忆的调节。多巴胺1型受体(D1-like receptor,D1R)的激活直接与奖赏介导的动机调控有关,并在其中起关键性作用。由此可见,OT、DA系统与社会互作紧密相关,那么以社会互作为基础的同伴轮换作为社会联系中重要的一种不稳定的社会联系扰乱模型,它所引起的动物行为的变化很可能与OT和DA系统的变化相关,但目前这方面的研究还相对较少。本研究以雄性C57BL/6小鼠为对象,对其共居同伴进行更换,每周更换两次,连续进行7周,以建立同伴轮换模型,探究同伴轮换对雄性C57BL/6小鼠焦虑样行为、社会行为的影响,并且对小鼠mPFC、NAcc、MeA处的树突棘密度与分型的变化和OT与DA系统的变化进行研究。实验结果如下:1.行为学检测(1)利用旷场、明暗箱和高架十字迷宫实验研究雄性C57BL/6小鼠的焦虑水平。结果发现,经过同伴轮换,动物在旷场中央区域的停留时间百分比和在明箱中的移动距离显著增加,在高架十字迷宫开臂的停留时间百分比和对开臂的访问次数极显著增加,提示同伴轮换能够降低动物的焦虑水平;(2)利用三箱装置研究雄性C57BL/6小鼠的社会性。结果发现,与空盒子相比,两组小鼠对陌生刺激鼠的探究时间百分比均极显著增加。与对照组相比,轮换组小鼠的社会指数具有增高趋势,提示同伴轮换对动物的社会性有一定程度的提高;(3)利用三箱装置对雄性C57BL/6小鼠的社会偏好进行研究。结果发现,两组小鼠对陌生鼠的探究时间百分比均显著增加。轮换组小鼠的社会偏好指数有所提高,提示同伴轮换可能在一定程度上提高了雄性小鼠对陌生个体的社会偏好;(4)利用经典的习惯化/去习惯化的实验方法检测雄性C57BL/6小鼠的社会认知能力。结果发现,两组小鼠对熟悉鼠与陌生鼠的探究时间均有显著性差异,两组之间的认知指数无显著性差异,但是,从整体上可以明显看出,轮换组小鼠的探究时间有高于对照组的趋势,提示同伴轮换可能对雄性小鼠的社会认知能力有所提高;(5)在社会互作实验中,轮换组的探究行为、聚团行为均显著高于对照组,但是,两组动物的追逐、攻击、警惕、逃离等攻击和防御行为没有显著性差异,提示同伴轮换能够显著增加动物的亲社会行为,而对其反社会行为没有明显的影响。2.树突棘密度及分型的研究利用高尔基染色法研究同伴轮换对雄性C57BL/6小鼠神经元树突棘的影响。结果发现,经过同伴轮换的小鼠在mPFC、NAcc、MeA脑区的总树突棘密度均显著高于对照组,此外,轮换组的蘑菇型树突棘密度在mPFC、NAcc脑区均显著性增加,在MeA脑区极显著增加,提示同伴轮换能够促进雄性C57BL/6小鼠相关脑区成熟树突棘的形成。3.OT、DA系统的研究(1)免疫组化实验的结果显示,轮换组小鼠PVN、SON处OT的表达量显著高于对照组。轮换组小鼠VTA处TH的表达量也显著高于对照组,提示同伴轮换能够显著增加PVN、SON处OT的表达以及VTA处TH的表达;(2)实时定量PCR的实验结果可知,与对照组相比,轮换组小鼠OTR的mRNA相对表达量在mPFC脑区显著增高,在NAcc脑区具有较明显的增高趋势,在MeA脑区具有一定程度的提高。轮换组小鼠D1R的mRNA相对表达量,与对照组相比,在mPFC脑区有增高趋势,在NAcc脑区显著性增高。这提示同伴轮换可能不同程度地提高了 mPFC、NAcc、MeA 脑区 D1R 和 OTR 的 mRNA 相对表达量;(3)Western Blot的实验结果发现,与对照组相比,轮换组小鼠在mPFC、NAcc脑区OTR的蛋白表达量显著高于对照组;在MeA脑区OTR的蛋白表达量与对照组相比没有显著性差异。轮换组小鼠在mPFC、NAcc脑区D1R的蛋白表达量无显著性差异。这提示同伴轮换能够显著提高mPFC、NAcc脑区OTR的蛋白表达量,但对D1R的蛋白表达量以及MeA处OTR的蛋白表达量没有显著影响。综上所述,亚成体时期的同伴轮换能够降低雄性C57BL/6小鼠成年后焦虑行为的表达,也可以在一定程度上提高小鼠的社会性和对陌生个体的社会偏好及其社会认知能力,并且增加其社会互作中的亲社会行为。而这些行为变化极有可能与建模过程中小鼠相关脑区树突棘密度增加,OT与TH表达提高,以及相应的mRNA和蛋白表达上调紧密相关。因此,同伴轮换很可能作为一种丰富的社会环境,为其提供更多的社交机会和情感体验,从而对其情绪和社会行为产生积极的影响,同时,这一效应的产生可能受相关脑区树突棘密度增加的影响和OT、DA系统活动的调节。