社會(huì)性動(dòng)物（social animals）依靠與同種動(dòng)物的互動(dòng)來生存，個(gè)體作為群體的一部分而活動(dòng)。我們常見的螞蟻、蜜蜂就是典型的社會(huì)性動(dòng)物，我們?nèi)祟愖约阂彩巧鐣?huì)性動(dòng)物。作為社會(huì)性動(dòng)物，如果個(gè)體與社會(huì)群體隔離，則會(huì)對(duì)個(gè)體的健康、壽命和生存產(chǎn)生不利影響。 在敏感的發(fā)育時(shí)期，社會(huì)隔離對(duì)個(gè)體產(chǎn)生的影響甚至更為深遠(yuǎn)，例如在生命早期，此時(shí)的社會(huì)隔離可能強(qiáng)烈影響個(gè)人的“社交能力”，即根據(jù)社會(huì)環(huán)境變化調(diào)整行為的能力。這可能導(dǎo)致較差的發(fā)育或健康結(jié)果。例如，老鼠、魚、蒼蠅、蟋蟀等的社會(huì)隔離會(huì)增加它們的攻擊性。 近日，普林斯頓大學(xué) Sarah Kocher 團(tuán)隊(duì)（第一作者王燕，現(xiàn)為華盛頓大學(xué)助理教授）在 Cell 子刊 Current Biology 發(fā)表了題為：Isolation disrupts social interactions and destabilizes brain development in bumblebees 的研究論文。 這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，社會(huì)隔離會(huì)擾亂將來的社交互動(dòng)，影響大腦基因表達(dá)，破壞大腦發(fā)育。 越來越多的研究表明，社會(huì)隔離會(huì)影響蜜蜂、螞蟻等社會(huì)性動(dòng)物的行為和生理。在這篇論文中，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)熊蜂（bumblebee，一種體型粗壯的蜜蜂）進(jìn)行了研究，以揭示社會(huì)隔離對(duì)社會(huì)性動(dòng)物的個(gè)體、社會(huì)行為、基因表達(dá)和大腦發(fā)育的影響。 熊蜂生活在由大約100至20個(gè)工蜂和一個(gè)蜂王組成的社會(huì)群體中，在群體內(nèi)，熊蜂個(gè)體在行為上表現(xiàn)出一致的差異，這些差異隨著時(shí)間和環(huán)境的變化而穩(wěn)定。這些行為譜系是在成年后的前1-2周通過個(gè)體之間的成對(duì)和空間相互作用建立的。在這一時(shí)期，熊蜂的大腦在迅速發(fā)育。
熊蜂（bumblebee） 為了確定社會(huì)隔離是否會(huì)影響它們的社會(huì)行為，以及如何影響它們的社會(huì)行為，研究團(tuán)隊(duì)在生命早期發(fā)育階段通過實(shí)驗(yàn)改變了它們所處的社會(huì)環(huán)境，然后單獨(dú)或與社會(huì)伙伴配對(duì)來分析熊蜂個(gè)體的行為。 研究團(tuán)隊(duì)收集了尚未羽化的幼年熊蜂工蜂，并將它們分配到三種不同的環(huán)境中，與外部的聽覺、視覺和氣味隔離開，分別是： 隔離環(huán)境（isolation）：?jiǎn)为?dú)一只熊蜂被隔離；集體環(huán)境（group-housed）：4只熊蜂一起被安置在群體環(huán)境之外；群體環(huán)境（colony-housed）：熊蜂個(gè)體被安置在正常的群體環(huán)境中。 在上述環(huán)境中，這些熊蜂被連續(xù)飼養(yǎng)9天。被單獨(dú)隔離的熊蜂是在完全沒有社會(huì)經(jīng)驗(yàn)的情況下被飼養(yǎng)，而集體環(huán)境和群體環(huán)境中的熊蜂則經(jīng)歷了不同程度的社會(huì)化。在羽化后第10天，對(duì)它們進(jìn)行行為分析，并收集組織用于下游分析（基因表達(dá)和大腦發(fā)育形態(tài)）。 首先，行為分析顯示，這三種不同環(huán)境下的熊蜂的個(gè)體，在獨(dú)自狀態(tài)下，會(huì)表現(xiàn)出不同的個(gè)體行為特征。然后，將它們各自與其他熊蜂配對(duì)，結(jié)果顯示，在集體環(huán)境和群體環(huán)境中發(fā)育的熊蜂表現(xiàn)出相似的行為，而在隔離狀態(tài)下發(fā)育的熊蜂表現(xiàn)出更多的社會(huì)互動(dòng)，它們與配對(duì)的熊蜂產(chǎn)生了更多的近距離接觸。 為了確定這些差異的神經(jīng)生物學(xué)相關(guān)性，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步檢測(cè)了它們的大腦中的基因表達(dá)情況，以及關(guān)鍵大腦區(qū)域的體積。 檢測(cè)分析結(jié)果顯示，社會(huì)隔離擾亂了熊蜂的神經(jīng)基因組表達(dá)，隔離環(huán)境下發(fā)育的熊蜂與集體環(huán)境下發(fā)育的熊蜂相比，存在27個(gè)基因表達(dá)的顯著差異，隔離環(huán)境下發(fā)育的熊蜂與群體環(huán)境下發(fā)育的熊蜂相比，存在94個(gè)基因表達(dá)的顯著差異。而集體環(huán)境下發(fā)育熊蜂與群體環(huán)境下發(fā)育的熊蜂則沒有基因表達(dá)的顯著差異。 鑒于社會(huì)隔離對(duì)大腦基因表達(dá)產(chǎn)生了廣泛影響，研究團(tuán)隊(duì)接下來檢測(cè)了社會(huì)隔離是否影響了大腦發(fā)育，通過共聚焦成像建立了熊蜂的帶注釋的大腦模板。結(jié)果顯示，隔離環(huán)境、集體環(huán)境和群體環(huán)境下發(fā)育的熊蜂，它們大腦各區(qū)域的平均體積是相似的，其中集體環(huán)境和群體環(huán)境下發(fā)育的熊蜂不同個(gè)體間的大腦區(qū)域體積很相似，同質(zhì)性很高。而隔離環(huán)境下發(fā)育的熊蜂不同個(gè)體間的大腦區(qū)域體積存在很大差異，具有明顯異質(zhì)性。這表明，社會(huì)隔離確實(shí)破壞了熊蜂的大腦發(fā)育，社會(huì)隔離環(huán)境中的熊蜂的大腦發(fā)育軌跡不穩(wěn)定且隨機(jī)。 總的來說，這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，社會(huì)隔離會(huì)增加社交互動(dòng)，并影響大腦基因表達(dá)，破壞大腦發(fā)育。該研究還發(fā)現(xiàn)，在小群體環(huán)境中有限的社會(huì)經(jīng)驗(yàn)，也足以維持大腦發(fā)育和社會(huì)行為。 Z. Yan Wang Z. Yan Wang 在推特上表示，這項(xiàng)關(guān)于社會(huì)隔離對(duì)行為和大腦影響的工作在 Current Biology 發(fā)表，是自己在普林斯頓大學(xué)博士后生涯的一個(gè)很好的結(jié)束。目前，她是華盛頓大學(xué)心理學(xué)和生物學(xué)助理教授，此前，她分別在康奈爾大學(xué)和芝加哥大學(xué)獲得生物學(xué)本科學(xué)位和神經(jīng)生物學(xué)博士學(xué)位，并在普林斯頓大學(xué)進(jìn)行了博士后訓(xùn)練。 相關(guān)閱讀 2020年8月31日，美國(guó)西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院的研究人員在 Nature Neuroscience 期刊發(fā)表了題為：A prefrontal–paraventricular thalamus circuit requires juvenile social experience to regulate adult sociability in mice 的研究論文。 大腦前額葉皮層是調(diào)節(jié)社交行為的關(guān)鍵部分，這項(xiàng)在小鼠上進(jìn)行的研究，確認(rèn)了前額葉皮層中特定的腦細(xì)胞亞群是成年后正常社會(huì)行為所必需的，而這些細(xì)胞亞群對(duì)少年時(shí)期的社會(huì)隔離非常脆弱。而通過刺激成年期丘腦區(qū)域的特定前額葉回路，能夠挽救少年時(shí)期因社會(huì)隔離所造成的社會(huì)能力不足，這為治療社會(huì)行為缺陷帶來了有希望的新靶標(biāo)。 孤獨(dú)會(huì)對(duì)心理健康產(chǎn)生嚴(yán)重威脅，在網(wǎng)絡(luò)信息如此發(fā)達(dá)的時(shí)代，我們與世界的聯(lián)系本應(yīng)變得越來越緊密，然而，年輕人卻感到越來越孤獨(dú)。 近幾年的新冠大流行，讓許多地方不得不進(jìn)行社會(huì)隔離、學(xué)校停課、單位放假，許多人不得不待在家里，這種社會(huì)隔離的狀態(tài)也增加了對(duì)理解社會(huì)隔離對(duì)心理健康和大腦發(fā)育影響的需求。已經(jīng)有不少研究顯示，新冠期間的社會(huì)隔離顯著增加抑郁的發(fā)病率和癥狀程度。而社會(huì)隔離對(duì)處于大腦發(fā)育關(guān)鍵時(shí)刻的青少年來說是否有影響，是一個(gè)值得探索的方向。 論文鏈接： https:///10.1016/j.cub.2022.04.066https://www./articles/s41593-020-0695-6https://twitter.com/ZYanWang/status/1526593832216932352
