最新一期《自然》上有篇論文由David Anderson所在的實驗室領導完成。Anderson擁有Seymour Benzer生物學教授的席位，還是Tianqiao and Chrissy Chen神經科學研究所的主任，霍華德·休斯醫學研究所的研究員。

加州理工學院的博士后Tomomi Karigo解釋說：“我們的實驗室想要了解生物大腦如何控制社交行為和內在的情緒狀態。 我們在研究小鼠的社交行為時，有時會注意到，雄性小鼠會像對待雌性小鼠一樣，騎在同性身上。”

尚不清楚它們就是想和其它雄性發生點啥，還是僅僅搞錯了對象的性別，或者那其實是某種建立權威的象征性行為。

研究人員希望能夠破解小鼠的神經活動。他們首先應用機器學習來分析雄性騎雄性的行為，本質上是否和雄性騎雌性的行為有所不同。

機器學習表示，從肢體動作上看，沒有明顯差異。

他們又想通過邊緣行為來發掘出行為的特征。

一個線索是，雄鼠在與雌性交配時似乎會“唱歌”。這些歌(超聲波)音調太高，人類聽不到，但可以用特殊的麥克風拾音。

Karigo和同事發現，雄鼠只有騎在雌性小鼠身上時才會唱歌。此外，如果雄性真是與同性交配，那在短暫的纏綿后，它們最終還是會進入戰斗狀態。

這些結果表明，“騎”雌性的行為和“騎”雄性的行為具有不同的含義。具體來說，后者可能是表達支配權，而非生殖行為。

接下來，研究人員找出了控制相關行為的腦區域。

小鼠大腦下丘腦區域的神經活動，控制著饑餓、口渴、新陳代謝和防御行為等。特別地，下丘腦的兩個區域——視前內側區域(MPOA)和腹膜下丘腦的腹側細分(VMHvl)，似乎和“騎”行為相關。

當雄性小鼠給雌性唱歌時，MPOA表現出高水平的活躍度；相反，當雄性小鼠騎雄性，且不唱歌時，VMHv1表現出高水平的活躍度。

研究小組仔細分析了MPOA和VMHv1中單個神經元的活動。這兩大區域似乎分別是老鼠的攻擊沖動和性沖動開關。

他們使用光遺傳學技術，可直接從外部激活小鼠的神經活動。結果發現，如果把雌鼠送入雄性小鼠的籠子，雄鼠就開始唱歌并與雌性交配。但是，如果這時候，研究人員激活雄性的VMHvl，雄性就立刻停止唱歌并開始表現出以往只針對雄性的攻擊性行為。

相反，如果把其它雄鼠送入它的籠子，它們之間就會發生爭斗。若研究人員激活了MPOA，則它會停止戰斗，開始唱歌，并嘗試與新朋友交配……

用Karigo的說法，MPOA和VMHvl就像是代表愛與恨的蹺蹺板。我們在一側加碼，就可以轉化小鼠的行為——從作戰到做愛。

“在這項研究中，我們以騎乘行為為切入點，以了解控制情緒或動機狀態的潛在神經機制。”她說，他們的發現推動了對小鼠大腦乃至更廣泛的哺乳動物的大腦如何控制情緒的理解，有助于未來詳細解析人類自身的神經功能。

https://www.caltech.edu/about/news/love-and-hate-in-the-mouse-brain