Biological Psychiatry新发现：mPFC中的一群特殊神经元参与编码社会记忆

社交行为在人类社会中起到举足轻重的地位。

社交行为在物种进化上是一种非常保守的行为。目前研究表明，从昆虫类（果蝇，蜜蜂），到鸟类，到哺乳类动物（小鼠，大鼠，蝙蝠，猴子，人）都存在着明显的社交行为。对于社交行为的研究已经成为了各个学科研究的热点，其中心理学，神经生物学，社会学，经济学等学科从不同角度都对社交行为有着不同程度的理解和解析。社交行为研究已经到了黄金时代。

先前的研究表明，海马的CA1腹侧和CA2背侧区域对社会记忆至关重要。内侧前额叶皮层(mPFC)也参与社会记忆。mPFC是社会认知的重要调节器,通过连接不同皮层下结构，来优化社交反应。mPFC在记忆的编码和检索中扮演着独特的角色,但是他是如何储存和编码社交记忆，目前还在争论之中。

越来越多的证据表明，前额叶记忆印记细胞(如被即刻早期基因c-Fos标记的细胞)在学习开始时产生，随着时间的推移逐渐成熟，然后成为记忆表达的关键。事实上，c-Fos的表达与社会行为相关。然而，这些发现并不直接支持前额叶激活是否对社会行为有因果关系。令人惊讶的是，mPFC的非特异性抑制并不影响社会调查。因此，这些fos标记的神经元在mPFC中的具体作用尚不清楚。

德雷塞尔大学医学院的Wen-Jun Gao课题组近期在Biological Psychiatry上发表题为"A Subpopulation of Prefrontal Cortical Neurons Is Required for Social Memory"的文章，揭示了深层mPFC中的一群神经元参与社会记忆。

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首先作者通过表达cre-dependent AAV4的FosCreER小鼠或FosCreER;Ai14小鼠在社会暴露后90分钟给予4-OHT，以标记社会调查相关神经元(social investigation–associated neurons，SINs)。免疫组化染色发现，社会暴露诱导mPFC谷氨酸能锥体神经元的强烈激活，这些细胞大部分分布在深层。抑制SINs不会影响社交动力，但是会引起社交记忆的损伤。

图一 SIN参与社交记忆

在形态和生理上，L5 mPFC的锥体神经元主要分为多巴胺D1R表达(D1R1)和D2受体表达(D2R1)神经元。经过测定SINs，作者发现SINs的形态学和电生理特性，更接近于D1R1神经元。作者还发现，SINs和D1R1有共标，说明社交行为会招募L5 mPFC的D1R1神经元。

图二 SINs的电生理和形态学特征

mPFC存在对NAc和BLA的投射。通过染色和光遗传等方法，作者发现NAc的投射细胞主要参与社交记忆。当这群神经元被抑制的时候，社交记忆受到破坏，但是社交动机不会受到影响。一般单笼饲养的小鼠的社交记忆只能持续几个小时，在这些小鼠中激活这群神经元时，社交记忆会更多地被提取出来。NMDA受体拮抗剂MK-801会破坏社交记忆但是不影响社交动机。激活这群神经元可以挽救（rescue）MK-801带来的社交记忆的破坏。

图三 投射到NAc的PL神经元的活动是社会记忆所必需的

图四 重激活PL-NAc投射神经元会促进社交记忆的提取

综上所述，本研究发现，表达PL神经元的c-Fos亚群投射到NAc对社会记忆至关重要。这些SINs表现出类似于D1R1神经元的特征，在社交探索后表现出持续放电。抑制SINs或PL-to-NAc投射会选择性地损害社交记忆，但不会损害社交动机。相反，在NAc中激活SINs的轴突末梢可使人们回忆之前的社会相遇。此外，激活PL-to-NAc投射可预防MK-801引起的社会记忆障碍。研究表明，投射到NAc的SINs是一个独特的亚群，在调节社会记忆中发挥重要作用。

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编译作者：小胖（brainnews创作团队）

校审：Simon（brainnews编辑部）

参考文献：A Subpopulation of Prefrontal Cortical Neurons Is Required for Social Memory. Biol Psychiatry . 2021 Mar 1;89(5):521-531.

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