2026年3月6日,应上海科技大学生命科学与技术学院童夏静教授邀请,北京脑科学与类脑研究中心李莹研究员做客生命学院L楼报告厅,为师生带来一场题为“Neural Basis of Adaptive Social Behavior”(适应性社会行为的神经基础)的精彩学术报告。

社会行为是高等动物包括人类最重要的行为之一,社会行为受个体的动机、情绪等内部状态调节。人类内部状态和社会行为紊乱是很多精神类疾病,如孤独症、精神分裂症等的显著特征。因此研究内部状态在动物大脑中如何编码以及它们是如何影响社会行为具有重要意义。围绕这一核心问题,李莹研究员给师生们分享了三个精彩且具有启发意义的研究故事。
首先对个体繁衍至关重要的本能社会行为(如交配)的研究中,李莹团队发现,原本交配动机很高的雌雄小鼠在交配完成后交配动机会显著下降,他们利用头戴式微型显微技术(mini scope)在自由社交过程中长期检测两性小鼠终纹床核(BNST)的Esr2和St18两个神经元亚群的活动。结果显示两性小鼠的Esr2神经元都在嗅探异性入侵者和射精中被激活,St18神经元都在嗅探异性入侵者或在射精以外的爬跨或插入期间被选择性激活。进一步通过光遗传学实验证明了Esr2神经元兴奋对降低交配动机是充分且必要的。
针对高级社交行为的学习机制,团队将目光聚焦于青少年期(Juvenile Period)这一关键发育窗口。团队通过自主研发的3D行为捕捉系统,结合无监督与主动机器学习算法研究发现,正常大鼠在主动社交游戏中伏隔核(NAc)的多巴胺信号显著上升;而Shank3基因敲除的自闭症大鼠模型中,多巴胺释放显著受损。基于此,团队开发了实时闭环光遗传学干预系统,通过在青少年期给予“人工奖赏”,成功重塑了自闭症模型大鼠的社交策略,使其在成年后恢复正常的社交互动水平。
为了探究更复杂的社会适应性,团队在非人灵长类(狨猴)上实现了最新突破。团队开发了无线传输记录系统,在狨猴自由互动的自然状态下记录其皮层神经活动。研究表明,恐惧相关神经元活动与发声及社会接触的神经表征之间存在动态相互作用,这为基于实时情绪状态调控社会表达提供了潜在的皮层基础。在此基础上,研究团队还探讨了特定神经元对社交行为的反应,以及不同个体间的关联性,为理解非人灵长类动物的社交行为提供了新的视角和技术支持。
在交流环节,现场师生围绕“持续性神经活动的产生机制”、“成年后社交关键期的重启机制”以及“个体性格差异的多巴胺编码”等问题踊跃提问。李莹研究员指出,个体差异可能源于发育早期多巴胺回路对社交反馈的敏感度不同;此外,利用特定药物手段在成年期“重启”社交可塑性,为未来成人社交障碍的治疗提供了充满希望的新思路。

本次报告不仅深化了师生对“大脑如何产生适应性行为”的理解,更为自闭症等神经发育障碍的早期诊断与精准干预提供了重要的理论依据与技术启发。

【李莹研究员简介】
李莹,北京脑科学与类脑研究所,研究员。李莹博士于2007年获南京大学学士学位,2013年获中国科学院神经科学研究所博士学位,随后于哈佛大学分子与细胞生物学系完成博士后研究,并于2019年加入北京脑科学与类脑研究中心。李莹教授以啮齿类(小鼠)和非人灵长类(狨猴)为模型,应用和研发多学科交叉研究手段(包括头戴式显微成像技术,单细胞测序技术,在体和体外电生理技术等),在感觉输入到行为输出的各个阶段,研究社会信息编码以及社会认知与情感的产生和受调节机制。此外,由于早期社会经验对成年后社会认知和行为具有深远影响。因此,他们还特别关注处理社会信息的神经环路的发育过程。

