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Nature Communications：星形胶质细胞通过多巴胺信号调控“胜利者记忆”的形成

来源 2026-08-29 12:51:08 医疗器械

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社会竞争中的获胜经历可长久塑造个体的支配地位，然而大脑如何编码并存储这些“胜利者记忆”仍属未知。2026年8月21日首尔国立大学牙科学院Sung Joong Lee团队在Nature Communications杂志发表文章揭示星形胶质细胞通过多巴胺信号调控奖赏环路调控“胜利者记忆”。

01 mPFC星形胶质细胞参与小鼠胜利者记忆的维持与再巩固

研究人员通过钻管实验发现优势地位小鼠获胜所需的战斗时长、推挤次数）大幅下降。当更换陌生对手时，小鼠的胜率重新回到随机的50%，面对曾经击败过的对手，再次获胜的概率高达95.7%。进一步将钻管实验和条件性位置偏好实验进行联用（Tube & CPP测试），发现胜利者小鼠偏好停留在获胜的一侧，而失败小鼠厌恶停留在战斗失败的一侧。在已经形成稳定社会等级（Rank-1-Rank-4）的群体中，Rank-1小鼠在击败Rank-4小鼠后，对获胜环境没有表现出显著的偏好，但更换为陌生的小鼠后对获胜环境表现出显著的偏好，这种效应可维持一个月，这些结果表明小鼠能保留胜利记忆，且该记忆在击败新对手时得到更强巩固。

前额叶皮层（mPFC）中的神经元与星形胶质细胞在调控小鼠的社会等级行为中发挥着关键作用。光遗传学急性激活mPFC神经元或化学遗传学慢性激活mPFC星形胶质细胞均可显著提高小鼠胜利的概率，这种效应可持续存在4周。然而，在激活mPFC神经元同时抑制星形胶质细胞后尽管可提高小鼠胜利的概率，但在24小时后即消失。Tube & CPP测试中抑制星形胶质细胞后胜利者小鼠并不出现偏好停留在获胜的一侧。光纤钙成像系统记录到Tube & CPP测试中胜利者小鼠在进入获胜的一侧时星形胶质细胞钙离子活性显著增加，失败小鼠并不存在类似变化。Rank-1小鼠进入获胜的一侧时与Rank-4小鼠相遇时mPFC星形胶质细胞钙离子活性并未发生变化，但与陌生的小鼠相遇时钙离子活性增强。

图1、mPFC星形胶质细胞参与小鼠胜利者记忆的维持与再巩固

02 mPFC星形胶质细胞D2受体介导VTA多巴胺能输入对小鼠胜利者记忆的形成

进一步通过光纤记录系统分别记录mPFC星形胶质细胞谷氨酸、ATP、去甲肾上腺素和多巴胺在钻管实验和Tube & CPP测试中水平的变化，发现在钻管实验中星形胶质细胞谷氨酸、去甲肾上腺素水平显著升高，但在Tube & CPP测试中进入条件刺激配对箱并未出现类似变化。在Tube & CPP测试中星形胶质细胞ATP水平并未发生显著变化，但在Tube & CPP测试中进入条件刺激配对箱后星形胶质细胞多巴胺水平显著升高。mPFC脑区注射多巴胺2型受体（D2受体）拮抗剂后可显著阻断胜利者小鼠偏好停留在获胜的一侧，多巴胺1型受体拮抗剂并不发挥上述阻断效应。

利用病毒工具特异性敲低mPFC脑区星形胶质细胞多巴胺2型受体表达后阻断胜利者小鼠偏好停留在获胜的一侧，光纤钙成像记录到星形胶质细胞钙离子活性降低，但敲低神经元多巴胺2型受体表达并不发挥上述阻断效应。

VTA脑区多巴胺神经元是调控大脑奖赏信号的关键信号，并与mPFC存在投射。光激活VTA脑区多巴胺神经元后光纤记录系统记录到mPFC脑区星形胶质细胞钙离子活性增强。光激活VTA→mPFC环路促进胜利者小鼠偏好停留在获胜的一侧，抑制该环路减少胜利者小鼠偏好停留在获胜的一侧的时间，降低mPFC脑区星形胶质细胞钙离子活性。

图2、mPFC星形胶质细胞D2受体介导VTA多巴胺能输入对小鼠胜利者记忆的形成

03 mPFC星形胶质细胞D2受体介导NAc多巴胺能输出对小鼠胜利者记忆的形成

离体脑片实验发现多巴胺显著增加mPFC脑区锥体神经元的微小兴奋性突触后电流，敲低星形胶质细胞多巴胺2型受体并不出现类似变化。敲低星形胶质细胞多巴胺2型受体后mPFC脑区锥体神经元AMPA受体介导的电流降低、神经元兴奋性降低。为进一步确定调控胜利记忆的mPFC下游脑区，通过光纤钙成像发现伏隔核（NAc）脑区神经元钙离子活性在钻管实验中显著增加。病毒实验证实mPFC接受VTA脑区输入，并投射到NAc脑区。敲低星形胶质细胞多巴胺2型受体后投射至NAc的mPFC神经元兴奋性突触后电流降低。

在Tube & CPP测试中进入条件刺激配对箱后mPFC脑区谷氨酸水平升高，NAc脑区神经元钙离子活性升高，但在敲低星形胶质细胞多巴胺2型受体后可阻断上述变化。正常情况下优势地位小鼠获胜所需的战斗时长、推挤次数）大幅下降，群居小鼠出现稳定的社会等级，但敲低星形胶质细胞多巴胺2型受体后并不出现类似变化。这些结果表明mPFC星形胶质细胞激活后促进谷氨酸释放，投射至NAc的mPFC神经元放电活性增强，增加NAc神经元活性，促进胜利记忆形成。