在動物王國中，父母對后代的照護行為是物種延續的關鍵，但背后的神經機制卻充滿謎團。實驗室小鼠展現出令人困惑的行為多樣性：未交配的雄性可能攻擊幼崽，而雌性則普遍表現出"代母行為"。這種性別差異暗示著大腦中可能存在不同的神經環路調控機制。過去的研究雖然發現下丘腦內側視前區（medial preoptic area, MPOA）的galanin表達神經元（MPOA^Gal）對父母行為至關重要，但雌雄個體中這些神經元如何通過特定投射通路調控不同行為仍不清楚。

為解決這一問題，Albert Einstein College of Medicine的Ilaria Carta、Tushar Arora等研究人員在《Nature Communications》發表了一項突破性研究。團隊聚焦MPOA^Gal神經元向穹窿周區（perifornical area, PeFA）的投射，通過多學科技術揭示了這條通路在性別特異性育幼行為中的關鍵作用。

研究采用的主要技術包括：光纖光度術記錄自由活動小鼠的神經活動；逆行病毒追蹤確定MPOA→PeFA通路的解剖學特征；光遺傳學操控（使用新型GPCR視蛋白OPN3和ChR2）進行功能驗證；腦片電生理驗證突觸傳遞特性；以及免疫熒光染色進行細胞定位。實驗對象為Gal-Cre轉基因小鼠，通過精心設計的行為范式評估幼崽導向行為。

MPOA^Gal→PeFA投射對幼崽相關刺激的特異性響應
研究發現，活體幼崽和幼崽氣味能強烈激活MPOA^Gal→PeFA投射，而3D打印模型或幼崽求救叫聲則無此效果。這種響應在雌雄個體中均存在，首次接觸幼崽時最為強烈，提示該通路參與社會刺激的初始檢測。

性別差異的神經活動模式
深入分析發現顯著性別差異：雌性在幼崽梳理時投射活動持續增強，而雄性僅在首次接觸時短暫激活。雄性該通路更多參與壓力相關行為（如懸尾和逃跑），暗示功能分化。解剖學追蹤顯示兩性間投射神經元數量和比例無差異，說明差異源于活動模式而非結構。

光遺傳學驗證功能差異
抑制MPOA^Gal→PeFA投射顯著減少雌性的幼崽梳理行為，但不影響雄性育幼。相反，激活該通路能抑制雄性對幼崽的攻擊行為。電生理證實MPOA^Gal軸突在PeFA引發GABA_A受體介導的抑制性突觸后電流，支持其抑制性調控機制。

討論與意義
這項研究首次闡明MPOA^Gal→PeFA通路在育幼行為中的性別二態性：雌性中主要驅動積極的育幼行為（如梳理），而雄性中則抑制攻擊行為。這種功能分化可能反映了進化壓力下的神經適應——雌性需要確保后代存活，而雄性需在保護領地與照顧后代間取得平衡。

研究還提出了"分布式環路"的新概念：雖然MPOA^Gal神經元通過不同靶向投射（如向中腦導水管周圍灰質PAG或PeFA）調控育幼行為，但各通路在不同性別中權重不同。這為理解復雜社會行為的神經基礎提供了新框架，對研究自閉癥等社交障礙疾病也有啟示意義。

值得注意的是，該研究發現的性別特異性神經編碼機制挑戰了傳統觀點——即雌雄大腦使用相同環路執行相似功能。相反，自然界可能進化出多套神經解決方案來實現相同行為輸出。這一發現將推動未來研究重新審視其他社會行為環路的性別差異。