Cell惊人发现：鼻子操控性行为
2015-07-07 何嫱 生物通
每个人都知道，在你已经饱食一顿之后一盘食物通常看起来也就没有那么美味了。可以想象一下，实际上是你的内部状态造成了你对食物视而不见。在一项新研究中，斯克里普斯研究所(TSRI)的科学家们发现雌鼠存在这种状态特异性的气味“失嗅”。他们的研究证实，当雌鼠处于发情间期——生殖周期的性不活跃期时它们无法感知到雄鼠的气味。研究人员发现发情间期，雌鼠鼻子中的一些受体实际上阻止了雄性气味分子信号到达大脑。这种感觉
每个人都知道，在你已经饱食一顿之后一盘食物通常看起来也就没有那么美味了。可以想象一下，实际上是你的内部状态造成了你对食物视而不见。
在一项新研究中，斯克里普斯研究所(TSRI)的科学家们发现雌鼠存在这种状态特异性的气味“失嗅”。他们的研究证实，当雌鼠处于发情间期——生殖周期的性不活跃期时它们无法感知到雄鼠的气味。
研究人员发现发情间期，雌鼠鼻子中的一些受体实际上阻止了雄性气味分子信号到达大脑。这种感觉缺失直接影响了小鼠的行为。
新研究的领导者、Dorris神经科学中心成员及副教授Lisa Stowers说：“这相当令人吃惊。鼻子做出了决策，表现得就像是大脑的外延部分。”这些结果为研究感觉和行为指出了新的路径，相关论文发表于6月4日的《细胞》（Cell）杂志上。
激素触动嗅觉改变
新研究以该领域众所周知的一种现象作为开始：在发情期时雌鼠会受到雄鼠的吸引而接受交配，而在发情间期它们对雄鼠表现冷漠，甚至具有攻击性。
研究人员一直怀疑，这种行为改变与生殖周期过程中大脑中的激素改变有关联。在发情期和发情间期卵巢生成的一些激素已知可以激活雌鼠大脑中的特异神经元。Stowers和研究小组的目的是进一步地研究这些神经元。但在调查大脑之前，研究人员首先要排除鼻子中有任何可能影响气味信号的活动。
研究人员调查了鼻子特殊结构——犁鼻器(vomeronasal organ，VNO)中的神经元亚群，VNO负责检测雄性气味。
利用一种叫做钙离子成像的技术，研究人员发现这些神经元并不总是会检测到雄性气味。这些神经元有一个“门控”机制，在发情间期卵巢会生成一种叫做黄体酮的激素，当存在这种激素时这些神经元无法激活。他们发现黄体酮通过这些感觉神经元表面的一些受体起作用，阻止了它们将雄性气味传送到大脑。
这些神经元不激活，雌鼠无法感知促进性行为的雄性气味。这意味着，选择执行行为受到了鼻子自身，而非大脑思想的调控。
Stowers说：“此前我从未在任何感觉系统中听说过这样的事。”论文的第一作者、TSRI助理研究员Sandeepa Dey说：“通常是由大脑而非鼻子来执行这种行为控制。”
这些研究结果令人感到奇怪的地方是，此前并未在VNO神经元中发现过任何的黄体酮受体。这促使研究人员进一步去阐明了正在发生的事情。
它是如何起作用的
首先，研究人员想知道黄体酮是否导致VNO完全丧失了功能。
为了测试这一点，研究人员检测了VNO对捕食者信号的响应——小鼠本能地会回避猫尿的气味。研究人员发现这一通常会对猫尿做出反应的VNO神经元亚群仍然正常反应，甚至是在存在黄体酮的情况下。这表明了，雌鼠的嗅觉能力的确在发情间期仍然活化。
接下来，研究人员仔细观察了信号转导过程。他们发现当VNO神经元检测到黄体酮时，它会改变一种通常向大脑传送气味的信号分子。由于只有雄性气味特异性VNO神经元对这种改变敏感，它们会在存在黄体酮时关闭。
目前尚不清楚这种雄性气味“失嗅”的原因。Stowers说，还没有证据支持雄性气味会让雌性分散寻找食物或住所的注意力这一观点。毕竟，在发情期雌鼠可以闻到雄鼠，并且它们仍然存活。
“在野外，必定有某种原因使雌鼠无法检测到这些信号。”Stowers说，她的实验室未来将着重研究：小鼠鼻子和人类鼻子其他区域的神经元是否会受到激素波动和其他内部状态变化，如食欲和压力的影响。
“我们认为这只是冰山的一角，”Stowers说。
（原文题目：Cell惊人发现：是谁操控了性行为？）
原始出处：
Dey S, Chamero P, Pru JK,et al.Cyclic Regulation of Sensory Perception by a Female Hormone Alters Behavior.Cell 2015 Jun 4;161(6):1334-1344.
作者：何嫱
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