【Gene 愛聊科學】有人愛社交、有些人卻超孤僻?催產素激活了大腦的獎勵!

史丹佛大學醫學院的 Robert C. Malenka 等人,確認出大腦中促進社會化的區域和過程,能夠在社交時提供愉快的感覺。這可能幫助於治療自閉症或精神分裂症患者的藥物開發。
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為什麼和朋友聚會令人快樂?為什麼有些人卻超孤僻,完全不想和人們交流?

史丹佛大學醫學院的 Robert C. Malenka 等人,在一項新研究提供一個答案,他們確認出大腦中促進社會化的區域和過程,能夠在社交時提供愉快的感覺 [1]。這可能幫助於治療自閉症或精神分裂症患者的藥物開發。

人類和其他諸如猴子、囓齒動物、綿羊和狗等等在遠古都有一個共同祖先,所有在許多神經機制上都很相似,例如我們和其他哺乳動物都能夠和配偶形成情感紐帶,還有照顧及保護幼兒等等。一種和形成社會紐帶(social bonds)有關的神經肽--催產素(Oxytocin),其起源可以追溯到 5 億多年前,在鳥類、爬行動物、魚類、兩棲動物和一些無脊椎動物中都能發現類似的神經肽。催產素能作為體溫、飢餓、口渴、睡眠、情緒反應等等的主要調節劑。

Malenka 指出,腦中的獎勵迴路對我們的生存是至關重要的,因為它在我們的演化歷史中給我們的獎勵,出現在我們的所做所為,能增強我們的生存、生殖和後代的生存,用讓我們感覺良好的方式,告訴我們什麼是好的,例如當你餓了,食物味道很棒,當你口渴時,水很清爽 [2]。性在大部分時間都是美好的,和你的朋友一起鬼混,會減少被捕食者吃掉的機會,增加你找到伴侶的機會,或者幫助你學習找到食物和水的位置。

他們的新研究闡釋了催產素在促進和維持社會化中的作用。催產素在社會紐帶中的作用,讓接近其他個體時變得不那麼可怕,尤其是在當對個體有利時。在腦中,催產素由下祖視丘的室旁核(paraventricular nucleus,PVN)分泌,並且投射向富含催產素受器的區域,包括與多巴胺獎勵動機相關的區域〔例如腹側被蓋區域(ventral tegmental area,VTA)和伏隔核心(nucleus accumbens,NAcc)〕。

大腦包括幾個不同的多巴胺途徑,其中一個起著獎勵–激勵行為的主要作用。大多數類型的獎勵增加多巴胺在腦中的濃度,大部分成癮藥物增加多巴胺神經元活動。

一夫一妻的田鼠,NAcc 中的催產素受器的密度比非一夫一妻的田鼠更高,如果催產素受器被阻斷或者 NAcc 多巴胺被拮抗,則一夫一妻的結合就會被破壞。催產素還透過與 VTA 的連接,來促進親近新生兒的動機。對於已結合的伴侶和後代,催產素有助於建立對伴侶的記憶並加強之間的紐帶。因為多巴胺獎勵制度也與享樂和強化(包括藥物、性經驗、巧克力、消費品和美貌)的動機有關,有人提出催產素就像一種促進社會紐帶的藥物。

許多媒體報導把催產素稱作「信任激素」。但是情況其實是很複雜的,不同的多巴胺系統和多巴胺受器,具有不同的特性。此外,催產素的分佈及作用機制,在近緣物㮔之間,男女之間,在個體整個生命週期內,甚至還依社會背景,都會產生變化。

他們檢驗了 VTA 中多巴胺能神經元(也就是分池多巴胺的神經元)如何支持社會偏好。

實驗中,他們使用行為診斷測試來測量雄鼠和陌生小雄鼠在籠內相處的時間多寡來判斷社交偏好。他們確認出從 PVN 投射到 VTA 的催產素神經元,然後發垷抑制這些神經元或剔除 VTA 內的催產素受器,會降低了社交偏好。這些干預措施並不影響運動能力與非社交獎勵相關的行為(例如可卡因的誘惑)。也就是說,催產素-VTA 的機制只能促進社交形式的獎勵。

PVN 催產素神經元,當小鼠與陌生幼鼠而非玩具鼠互動時,會增加神經活動。光刺激 PVN 催產素神經元本身,無法增強對空房間的偏好,或加強非社交性的鼻子探索行為,顯示催產素的釋放本身並不產生愉悅感。作者發現,在施用了催產素受器的激動劑後,在 NAcc 投射的 VTA 多巴胺能神經元中增加了自發性活動。 他們認為,在新的社交互動時,PVN 在 VTA 分泌的催產素,與增加 NAcc 的多巴胺能神經元的興奮性相關,釋放了 NAcc 中的多巴胺,從而加強了社交互動。

雖然他們的實驗驗證了在 VTA 中催產素的釋放增加了小鼠的親社會行為,密西根大學的心理學家 Stephanie D. Preston 警告,這些結果不應過度解讀,因為他們在實驗中用的小鼠,其實不是一夫一妻制的 [3]。

因此,社交獎勵的形式是和陌生同性接觸,而非和熟悉的伴侶。已知催產素和獎勵機制,在一夫一妻和非一夫一妻的物種之間,照顧者和非照顧者之間,以及雌雄之間都有所不同。因此,她認為確切的神經動力學可能會在另一個物種或環境中變換。

Preston 還指出,「親社會性」在人類中,指的是當個人特別社交化或慷慨(例如,無私奉獻),這些老鼠並沒有互相幫助;人類催產素也與浪漫的愛情、育兒和安撫感受的愉悅現象有關聯,並且這種催產素-VTA 機制可以促進利他行為。

然而,人類研究中,還是有一些無法複制催產素與親社會行為之間的聯繫的研究。她認為,這可能反映出囓齒動物研究通常涉及明確的紐帶或交配和照顧,而人類研究則採用較多的抽象任務,例如向陌生人提供金錢等等,因此仍有大量的未知值得去探索。

參考文獻:

L. W. Hung et al. Gating of social reward by oxytocin in the ventral tegmental area. Science 357, 1406 (2017).

Stanford University Medical Center. Study shows how ‘love hormone' oxytocin spurs sociability. Medical Press. September 28, 2017.

S. D. Preston et al. The rewarding nature of social contact. Science 357, 1353 (2017).