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在社交活动中，辨别不同个体的能力对于社交互动至关重要。过去的研究表明，前额叶皮层（mPFC）在社交过程中扮演着关键的角色。例如，小鼠的mPFC神经元对社交相关的刺激表现出增强的放电活动和不同的激活模式。然而，目前并不清楚mPFC神经元如何编码不同的社交刺激，以及哪种神经回路在处理这些社交信息中发挥作用。

在该研究中，研究团队发现前额叶-丘脑神经环路在社交信息编码中发挥重要作用。通过在自由移动的小鼠中进行体内单个神经元的记录和解码分析，团队发现在前额叶（mPFC）和丘脑连接核（Re）之间存在特定的神经群体，能够编码有关熟悉和新身份的信息。

图  前额叶和丘脑中神经元可以编码社交信息

在社交活动中，mPFC和Re都表现出更强烈的活动，而Re作为与mPFC有投射联系的丘脑区域，过去的研究主要关注于其在记忆中的作用。然而在本项研究中，团队使用化学遗传学抑制Re的活动，发现mPFC与Re之间的神经同步性会受损，而神经同步对于高效的神经信息通信至关重要。在Re被抑制后，mPFC神经元对于区分社交和非社交、熟悉和新的社交对象的能力显著减弱，表明Re调节着mPFC-Re之间的同步性，并且神经同步性受损与社交识别的功能相关。

通过光遗传学手段选择性地抑制mPFC投射到Re神经元或Re投射到mPFC神经元，团队发现这两种干预都导致小鼠无法区分已经认识的老鼠和新认识的老鼠，说明mPFC-Re的双向投射环路对社交信息的加工至关重要。

通过计算这两个脑区在社交时的信息熵，团队发现mPFC神经元比Re携带更多的信息量，说明其在社交信息加工方面具有更强的能力。但如果对Re进行药物抑制，mPFC神经元的信息量会降低，表明在社交信息加工过程中，mPFC需要Re的支持。进一步，通过机器学习算法分析，团队发现同Re相比，mPFC的神经元的解码能力更强，当Re功能被抑制时，mPFC对不同社交个体的解码能力下降。

总体而言，在社交中，mPFC通过自上而下的方式对社交信息进行加工，而mPFC-Re双向通路则是传递特定社交信息的重要途径。Re调节着mPFC-Re之间的同步，支持mPFC在社交识别中发挥作用。这一研究深化了社交认知中对个体识别的神经机制理解，为未来深入研究社交行为的神经基础以及社交异常的病理机制提供了重要线索。

深圳先进院脑所詹阳研究员为文章的通讯作者，陈子豪、韩业超（均已出国读博）为论文的第一作者。本研究的合作者为瑞士ETH的Alexei L. Vyssotski博士，以及北京师范大学的斯白露教授，感谢合作者的大力支持。该项目受到国家自然科学基金委、深圳市科创委等资助。

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