雌激素重塑大规模皮层动力学以促进行为持续性

性类固醇激素在数小时到数天的缓慢时间尺度上重塑大脑，以协调适应性行为与不断变化的身体生理状态。然而，这种缓慢的重塑如何重新组织并约束在逐刻时间尺度上支配行为的神经计算，仍知之甚少，尤其是在支持灵活社会决策的皮层区域。在此，我们结合纵向高密度神经记录、定量行为表型分析和雌激素受体操控，在低雌激素和高雌激素状态下的雌性小鼠中开展了研究。利用这种密集采样方法追踪行为和神经动力学，揭示出高雌激素增加了行为与神经持续性的特征。高雌激素可逆地增加了对雄性的社会偏好和行为持续性，而这些效应在 medial prefrontal cortex（mPFC）中敲低 estrogen receptor alpha 后被消除。在 mPFC 中，高雌激素产生了更持久的神经状态，这些状态与正在进行的行为更紧密地对齐，增加了状态可区分性，并压缩了状态内维度。在单神经元水平上，雌激素增加了调谐选择性，延长了内在时间尺度，并在数天内稳定了社会表征，即使在纵向追踪的同一神经元内也是如此。高雌激素还增强了静息状态下的循环连接，表现出相似调谐的神经元集群之间优先连接。最后，将这些连接变化纳入一个平均场动力系统模型，足以重现增加的行为持续性和神经状态持续性。总之，这些发现表明，雌激素在数天的时间尺度上振荡皮层计算，将前额叶皮层从灵活状态翻转为持续状态，而后者在维持可能代价高昂的社会行为中发挥作用。

中文由 AI 翻译，仅供参考，以原文为准。