小脑核团神经元周围的神经元周围网通过调节被小脑支配回路的神经活动来协调社会行为

大脑“支架”如何塑造社交生活

为什么大脑中很小一部分的改变会像涟漪一样影响动物与他人的关联？本研究考察了一种包裹在小脑特定细胞周围的精细蛋白“支架”。小脑长期以来以控制运动著称，但现在也与社交行为相关。通过研究模拟与自闭症相关特征的小鼠，研究者们探讨了该支架受损如何扰乱脑活动并导致社交困难。

隐藏在神经细胞周围的网

一些神经元被一种富含糖类的网状外衣包围，称为神经元周围网。可以把它看作一种柔性的网格，稳定神经细胞之间的连接。研究团队集中研究了深层小脑核团中的这些网——小脑的主要输出枢纽，会向许多参与情绪、动机和社交互动的脑区发送信号。在两种与自闭谱系相关的小鼠模型中——一种是在出生前暴露于药物丙戊酸（valproic acid），另一种携带Chd8基因突变——小脑核团中被这些网包裹的神经元数量显著减少，而大多数其他脑区则未见明显变化。

破坏这些网并观察行为变化

为检验这些网的丧失是否能真正引发社交问题，研究者使用一种酶在其他方面正常的小鼠的深层小脑核团中选择性消化这些网。局部处理后，动物接受了多项行为测试。在标准的三室测试中，健康小鼠通常更愿意与另一只小鼠相处而非与物体相处，并且对陌生伙伴比对熟悉伙伴表现出更多好奇。被破坏网的小鼠对第一位陌生者的兴趣较弱，对新社交伙伴的偏好也被削弱，显示社交性和社交好奇心下降。在另一项测试中，当一个笼友受到轻微电击时，正常小鼠会增加安抚或查看受压笼友的行为，但网被破坏的小鼠的互动减少，提示社交反应性下降。其他能力，如基本运动和空间记忆，则大体保持完好。

从细胞活动到长距离脑回路

接着，科学家们探讨了网的丧失如何改变小脑神经元的电活动。他们在小鼠与另一只小鼠互动时监测了小脑核团兴奋性细胞的钙信号，钙信号可作为神经放电的替代指标。在未处理的动物中，这些神经元在社交接触开始时会被激活。网被消化后，这种活动激增几乎消失。一种名为CREB1的关键分子开关，通常在社交互动期间在这些兴奋性神经元中被启动，用于驱动活动依赖的基因表达，但在网被去除时未能激活。同时，另一种蛋白ARNT2在这些细胞中的水平在静息状态下异常升高。这一变化在与自闭症相关的小鼠模型中也能观察到。作为小脑核团下游的接收区，比如红核以及丘脑和奖励系统的部分，当小脑网受扰时，在社交测试中显示出激活减少，表明小脑输出减弱使广泛的社交回路趋于低活性。

调整分子“刹车”以恢复社交行为

因为ARNT2在网丢失时上升，研究者怀疑它可能作为小脑神经元的刹车。他们使用病毒工具在同时破坏网的情况下，特异性降低小脑核团神经元中的ARNT2水平。显著地，这种ARNT2下调在三室测试中恢复了正常的社交偏好，并使远端目标区的活动标记回升。重要的是，降低ARNT2并未改变网本身，这表明网与ARNT2在同一路径的不同步骤发挥作用：网帮助神经元对社交输入做出恰当反应，而ARNT2的水平则能支持或抑制这一反应。

这对理解社交困难意味着什么

对外行人而言，这项工作表明围绕特定小脑神经元的脆弱蛋白网有助于维持社交脑回路的平衡。当这些网变薄——如在与自闭症相关的小鼠模型中所见——小脑输出减弱，分子层面的刹车被启动，通常协调社交行为的脑区变得低活性。尽管这些发现来自小鼠，不能直接套用于人类，但它们提供了一条具体的生物学链路，将围绕细胞的微小结构变化与大范围的社交行为转变联系起来。未来的人类研究将有助于确定神经元周围网和ARNT2是否在自闭症的社交挑战中发挥类似作用。

引用: Fujita, K., Zhu, H., Tsuji, C. et al. Perineuronal nets in cerebellar nuclei neurons orchestrate social behaviour via regulation of neuronal activity in circuits innervated by the cerebellum. Transl Psychiatry 16, 242 (2026). https://doi.org/10.1038/s41398-026-03952-4

关键词: 神经元周围网, 小脑, 社交行为, 自闭症模型, 神经回路