Cell：李莹/吉妮合作揭示亚秒级多巴胺强化塑造幼年期社交行为，带来自闭症等神经发育障碍治疗新策略

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

幼年期是社交能力形成的关键窗口，动物如此，人类同样如此。小朋友们正是在看似“瞎玩”的一次次追跑、打闹中慢慢学会了如何与人相处，然而，大脑是如何组织对这些社交玩耍中的行为动作的即时互动？背后的具体神经机制仍不明确。

2026 年 11 月 11 日，北京脑科学与类脑研究所李莹研究员、吉妮研究员作为共同通讯作者（陈昕枫、陶现明为论文共同第一作者）发表了题为：Sub-second dopamine reinforcement shapes juvenile social play 的研究论文。

该研究利用 9 台高速相机、3的姿态追踪及光纤记录，把幼年大鼠的社交玩耍拆分为亚秒级行为单元，并同步检测伏隔核（NAc）中的多巴胺变化。结果显示，多巴胺并非“我想社交”的总开关，而是对每一个具体动作即时打分的“老师”，这种亚秒级的多巴胺强化，塑造了幼年期的社交行为，并驱动了两性之间不同的社交策略。而在发育过程中进行时间精确的多巴胺干预，能够持久改善自闭症模型幼鼠的社交行为缺陷。

幼年期构成神经可塑性的关键发育窗口，使人能够通过学习快速习得复杂技能。这一过程在进化上高度保守，从鸣禽对发声音节的精确纠正，到哺乳动物运动熟练度的精进，指引着各领域技能的习得。与此相呼应，社交能力也在此阶段得到巩固。社交互动（尤其是幼年同伴游戏）具有高度诱因显著性，可能充当重要的训练场，经验依赖性可塑性在此塑造终身的社会神经环路。然而，在幼年同伴玩耍过程中，组织即时互动的具体神经机制，目前仍知之甚少。

中脑边缘多巴胺（DA）系统，尤其是从腹侧被盖区（VTA）到伏隔核（NAc）的投射，在社会学习中处于核心地位。大量文献表明，该回路动态编码社会互动的关键特征，多巴胺活性随不同的社会情境和行为策略而变化。重要的是，VTA-NAc 回路具有性别二态性，表现出性别特异性的 NAc 多巴胺释放和神经元表征。尽管已有这些认识，多巴胺信号是否以及如何提供行动条件性强化，从而偏向特定社会行为的习得，以及这一过程在两性之间如何分化，仍在很大程度上未被探索。

然而，研究自然社交最麻烦的地方在于，两种动物经常纠缠在一起，身体相互遮挡、挤压，难以分清谁在干什么。为了将多巴胺动态与重度遮挡条件下自然同伴互动的微观结构联系起来，研究团队开发了社交行为测序（Social-seq），这是一种整合抗遮挡三维姿态评估、自监督学习和主动学习的集成流程，可将自然社交行为分解为亚秒级“行为音节”，同时监测伏隔核多巴胺（NAc-DA）动态。

研究团队将该方法应用于野生型（WT）幼年大鼠和 Shank3 缺陷幼年大鼠（模拟自闭症），成功识别出性别二态性社交互动策略及相应的多巴胺特征。

具体来说，在野生型幼年大鼠中，雄性幼鼠在靠近、嗅闻、追逐、扑闹时，伏隔核多巴胺（NAc-DA）明显上升；成功主动压制同伴时，上升信号最强；而被同伴压制时，信号被抑制。雌性幼鼠的策略则更加克制，激烈扑闹时NAc-DA不再强激活，反而在离开同伴去探索环境时NAc-DA 水平更高。这表明了两性都在用多巴胺强化学习，但学的是不同社交策略——雄性更偏向接触式主动社交玩耍，雌性更偏向回避与探索。这也说明了两性对于什么是奖励有着不同的定义。

Shank3是自闭症相关的核心基因，研究团队使用 Shank3 缺陷幼年大鼠进行了上述研究，结果显示，多巴胺反应在主动社交玩耍期间呈行为特异性减弱，例如，扑闹本应带来多巴胺升高，但实际却变成了没反应甚至下降。雄鼠在独自探索环境时，反而出现了多巴胺异常升高，这将其进一步推离同伴。研究团队将这些真实记录的多巴胺数值整合到多智能体强化学习（MARL）模型中，计算模拟重现了Shank3 缺陷幼年大鼠一样的社交回避行为。

基于以上发现，研究团队提出，既然问题出在主动社交玩耍时多巴胺反应，那么与主动社交玩耍精确同步的闭环多巴胺激活，能否改善 Shank3 缺陷幼鼠的社交玩耍缺陷？研究团队构建了一套实时系统，通过相机识别幼鼠开始扑闹、压制的动作，立刻用 40Hz 光刺激 VTA→NAc 多巴胺投射，连续 8 天时间只在主动社交玩耍时刺激，结果显示，幼鼠的主动社交玩耍明显回升，离开同伴及独自探索的时间减少，停止刺激 10 天后，这些改善仍得以保留。而且，一起玩耍的野生型幼鼠的社交互动也提高了。

该研究的核心发现：

• 多巴胺强化幼年期的社交玩耍，驱动性别分化的社交策略；

• Shank3 缺陷削弱了玩耍过程中的多巴胺活动，并增强非社交行为期间的多巴胺活动；

• 强化学习模型显示，改变后的奖赏价值驱动突变的社交缺陷；

• 行为依赖的多巴胺刺激可恢复 Shank3+/− 大鼠的互惠玩耍行为。

总的来说，这些发现表明伏隔核多巴胺是一种性别分化、行为条件性的强化信号，塑造幼年期社交行为；同时证明发育期间时间精确的多巴胺干预可将社交行为选择偏向更典型的轨迹。

论文链接：

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(26)01327-9