胜利为何会 "冲昏" 头脑？— Cell 文章解读背后奥秘！

越成功越成功？

是的，这涉及一种“赢家效应”。在动物行为研究中，赢家效应 (Winner effect)，也称胜利者效应，是指在激烈的争斗中获胜可以提高未来赢得比赛的能力，也就是说，获胜经历会增加获胜概率。大量研究表明，赢家效应可能通过多种神经通路和生理机制来增强个体的攻击性行为^[1][2]。

图 2. 反复获胜会增加攻击准备和获胜的可能性^[4]。

 

 

 

 Tips: 

居民-入侵者 (RI) 测试：将一只“非侵袭性”的 BALB/c 雄性小鼠引入 C57BJ/6 雄性小鼠的家笼中 10 分钟。如果常驻小鼠攻击入侵者，并且入侵者表现出逃跑和顺从的姿势，则认为常驻小鼠具有攻击性并获胜。

此外，研究人员还测试了小鼠对不熟悉对手的攻击行为的变化 (图 4A)。结果发现 1 天获胜经验的小鼠攻击熟悉对手的速度明显更快，5 天和 10 天获胜小鼠以更短的延迟和更长的持续时间攻击不熟悉对手 (图 4B-D)。这表明小鼠从目标特异性到普遍侵略性增加的转变，并且在一周的隔离后，他们并没有摆脱好斗。换句话说，攻击性“成为了一种特征。

图 4. 重复获胜后雄性小鼠对不熟悉对手的攻击性行为变化^[4]。

(A) 对 DBA/2NCrl 小鼠（不熟悉对手）入侵者的测试。(B) 在 RI 测试的第一天以及在 1 天、5 天和 10 天获胜后攻击熟悉的 BALB/c 小鼠和不熟悉的 DBA/2NCrl 小鼠入侵者的延迟。(C) 实验时间表。(D) 在 1 天、5 天和 10 天获胜后攻击 BALB/c 小鼠和 DBA/2NCrl 小鼠入侵者的攻击潜伏期、攻击持续时间、攻击次数。

 

后杏仁核 (PA) 是下丘脑外兴奋性输入的主要来源，作用于下丘脑腹内侧 (VMHvl) 。为了研究瞬时棘与稳定棘的突触前伴侣，研究人员继续用膜片钳检测 PA-VMHvl 突触连接在重复获胜后的变化 (图 6A-C)。结果发现，光诱发的兴奋性突触后电流 (oEPSC) 潜伏期在 1 天、5 天和 10 天获胜者中都很短 (3.5 ms)，oEPSC 振幅持续升高 (图 6D)，配对脉冲比 (PPR) 逐渐降低， NMDA 比值也逐步升高 (图 6D-M)，这些数据证实了 PA 到 VMHvl 细胞的特异性突触连接在重复获胜后持续增强，与蘑菇棘的密度及头部体积增大有关。

随后，研究人员在 VMHvl^Esr1 细胞中表达 Cre 依赖性 hM4Di-mCherry，让小鼠接受 0、1、5 或 10 天的获胜，并在最后一次获胜后的第二天对表达 hM4Di-mCherry 的 VMHvl^Esr1细胞进行膜片钳记录（图 7A-C)。结果发现，在处理 Clozapine-N-oxide (CNO) 之前，1 天和 5 天短暂获胜者中局部 VMHvl 细胞连接增强，表现为 sEPSC 频率升高；而处理 CNO 后，1 天和 5 天获胜者的 sEPSC 频率显着降低。此外，体外光遗传学检测也表明 1 天和 5 天获胜者中 VMHvl 连接出现短暂增加 (图 7D-H)，表现为光诱发 qEPSC 的频率显着增加 (图 7P-R)。这些结果说明 mEPSC 和脊柱密度的瞬时增加是 VMHvl 内局部连接增加的重要原因。

重复获胜后，VMHvl^Esr1 细胞的内在生物物理特性又会发生哪些变化呢？为了解开这一谜团，研究人员在具有不同获胜经历的小鼠中构建了 VMHvl^Esr1 细胞的频率-电流 (F-I) 曲线 (图 8A)。结果显示，VMHvl^Esr1 细胞在 5 天和 10 天获胜者中的最大放电频率增加、静息膜电位 (RMP) 更去极化、输入电阻增加 (仅 10 天获胜者) 和电流阈值 (Rheobase) 降低 (图 8B-E)，最终导致 VMHvl^Esr1 细胞表现出更高的兴奋性，特别是在长期获胜之后。

图 8. 重复获胜后 VMHvl^Esr1 细胞兴奋能力增加^[4]。

(A) VMHvl^Esr1 细胞在具有不同获胜经历的小鼠中的 F-I 曲线。(B-E) 在具有不同获胜经历的小鼠中，VMHvl^Esr1 细胞的最大动作电位数 (B)、电流阈值(C)、静息膜电位 (D) 和输入电阻 (E)。

VMHvl 细胞在 10 天内显示出三种类型的可塑性：谷氨酸远程输入的持续增强，局部连接的瞬时增加和细胞兴奋性的延迟增加。

研究人员为了模拟行为上的赢家效应，在 Naïve 小鼠中用 PA-VMHvl LTP 方案去诱导 VMHvl 的可塑性 (图 9A)。结果发现，光遗传学诱导 PA-VMHvl 通路的增强出现了 10 天获胜诱导的攻击性行为，比如对 BALB/c 和 DBA/2NCrl 入侵小鼠的攻击增强以及对 Swiss-Webster 入侵者的获胜概率增加 (图 9B-E)。与之相反，通过光遗传学阻断 PA-VMHvl 突触增强会消除所有获胜引起的可塑性。

叮~看到这，你是否对游戏中一赢再赢的现象有了更深入的了解呢？简而言之，赢家效应就像一种“连胜 buff”：连续获胜后个体的竞争力和攻击性提升，使其更愿意挑战更强的对手。这种行为变化与 PA 和 VMHvl 区域的神经可塑性有关，重复获胜会增强这些区域的神经连接，改变细胞反应，提高攻击性并增加获胜概率。这对理解攻击行为和社会动态具有重要意义，并为相关研究提供理论基础。

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[1] Fuxjager MJ, et al. What can animal research tell us about the link between androgens and social competition in humans? Horm Behav. 2017 Jun;92:182-189. 

[2] Zhou T, et al. History of winning remodels thalamo-PFC circuit to reinforce social dominance. Science. 2017 Jul 14;357(6347):162-168.

[3] Yamaguchi T, et al. Posterior amygdala regulates sexual and aggressive behaviors in male mice. Nat Neurosci. 2020 Sep;23(9):1111-1124. 

[4] Yan R, et al. The multi-stage plasticity in the aggression circuit underlying the winner effect. Cell. 2024 Nov 27;187(24):6785-6803.e18.