条件性社交恐惧模型: 在小鼠中诱导强烈且特异的社交恐惧

如今，“社恐”已成了网络热词，在微博、知乎、豆瓣等网络平台上长期维持较高热度，折射着当代人的精神困境。同时，还衍生出了“精芬”，“反侦察式社恐”，“水螅式社交”等极具戏谑意味的网络语言，以调侃大众面对社交困境时的无奈【1】。

“社恐”来源于“社交恐惧症” ，又称为社交焦虑障碍（social anxiety disorder）。社交恐惧症是一种在全世界范围内广泛存在的神经精神疾病。患者主要表现为对社交以及社交相关场景有明显的恐惧和焦虑样反应【2】。根据世卫组织的调查显示，不同国家/地区的社交恐惧症的终身患病率在0.2%-13%之间，同国家的发展程度有一定的相关性【3】。社交恐惧症严重影响了患者的社交能力，从而患者的家庭生活、学习、工作、恋爱交友等受到极大的影响，使得患者的生活质量显著下降【4】。不仅如此，抑郁症、药物依赖、焦虑症等其它神经精神疾病也将伴随发生，并且社交恐惧症还会加重这些共患疾病的病情，例如增加药物依赖的时间，抑郁患者的自杀倾向等【5】。尽管社交恐惧症给社会和家庭带来了沉重的负担，但是苦于缺乏合适的动物模型，学界对它的发病机制仍知之甚少。因此建立合适的动物模型将为揭示社交恐惧症的发病机制，和后续开发可能的治疗方案起到积极作用。

2021年7月20日，浙江大学医学院脑科学与脑医学学院/附属二院的徐晗教授课题组在Neuroscience Bulletin上发表了题为“A Standardized Protocol for the Induction of Specific Social Fear in Mice”的研究论文。研究者利用操作性条件学习（operant conditioning）原理开发出了条件性社交恐惧模型（social fear conditioning），在小鼠中成功诱导出了强烈的社交恐惧表现，为研究社交恐惧的神经机制提供了重要的工具。  

条件性社交恐惧模型总共含有四个阶段（图1a）：1、饲养环境适应（Housing Acclimation）（5天）：在这个阶段，小鼠将从多只同笼饲养转换为单只饲养，以让小鼠提前适应模型建立后动物的饲养环境（图1b）。2、造模环境适应（Conditioning Apparatus Habituation）（1天）：在此阶段，小鼠将自由探索造模环境10分钟，以让小鼠明白造模环境本身是安全的，这可以让小鼠更好地建立对社交刺激的恐惧而不是对环境的恐惧（图1c）。3、造模（Conditioning）（1天）：在这个阶段，每当小鼠同刺激鼠社交的时候就给与足底电击，以在小鼠中诱导出社交恐惧表现（图1d, e）。4、行为学测试（Behavioral Testing）（1天）：在该阶段，小鼠的社交恐惧程度将在社交偏好-回避范式（the social preference-avoidance test）或三箱社交范式（the three-chamber social interaction test）中检测（图1f）。

 图1 条件性社交恐惧模型

（图片引自：Zheng J, et al., Neurosci Bull. 2021）

经历过条件性社交恐惧造模的小鼠，在两种测试范式中表现出强烈的社交恐惧反应（图2）。表现为：模型小鼠对刺激鼠的探索时间、探索次数和速度的显著减少，而且在探索过程中出现伸长身体这一恐惧表现，这说明条件性社交恐惧造模在小鼠中成功诱导出了强烈的社交恐惧表型。另外，在测试范式中，将刺激鼠替换为物块之后，模型小鼠对物块的探索并未出现异常，这提示模型小鼠只对特定的社交对象产生恐惧反应。

此外，作者进行了旷场测试和强迫游泳测试，以测试模型小鼠的非社交领域的行为变化。在旷场测试中，经历过造模的小鼠的运动功能和焦虑状态与未经历过造模的小鼠无异，在强迫游泳范式中也未发现经历过造模的小鼠出现抑郁表型。这些证据表明：条件性社交恐惧模型未造成小鼠在非社交领域的行为表现受损。

图2 条件性社交恐惧模型的社交偏好-回避范式（A-H）和三箱社交范式（I-Q）检测

（图片引自：Zheng J, et al., Neurosci Bull. 2021） 

文章结论与讨论

本研究中，利用条件性社交恐惧模型可以成功地在小鼠中诱导出强烈、特异的社交恐惧，并且没有影响动物非社交领域的行为表现。

良好的社交恐惧小鼠模型应当满足以下几点：1.模型小鼠应当不仅要表现出社交回避，还要有明显的恐惧反应。2.模型小鼠应当只对社交对象产生恐惧反应，而不会对一般刺激物产生恐惧反应。3.模型小鼠的行为异常应当只局限在社交领域，而非社交领域的行为表现应无异常。鉴于以上几点，条件性社交恐惧模型要明显优于其它模型。例如，在足底电击暴露（foot-shock exposure）、母幼分离（maternal separation）、青少年期社交孤立（juvenile social isolation）、社交环境不稳定（social instability）、社交挫败（social defeat）和慢性被支配状态饲养（chronic subordinate colony housing）等模型中，模型小鼠或是只出现了社交减少的表型，或是伴有运动异常、广泛性焦虑、抑郁等非社交领域的行为异常。而条件性社交恐惧模型则能较好的满足以上几点内容。

然而，条件性社交恐惧模型也有它的局限性。1.人类中的社交恐惧症的情形复杂。首先，社交恐惧症有两种亚型，广泛性社交恐惧症（表现为对多种社交场景的恐惧）和特定的社交恐惧症（表现为只对特定社交场景的恐惧，如当众发表演讲）。其次，社交恐惧症患者往往能认识到他们的恐惧是非理性的，并且仅由人类面部的照片也可以引起他们的恐惧反应。而人类社交恐惧症中如此复杂的情况无法利用条件性社交恐惧小鼠模型进行模拟。2.遗传因素和环境因素是共同导致社交恐惧症的原因。然而条件性社交恐惧模型诱导的社交恐惧只能反应环境因素的影响而不能反应遗传因素的作用。尽管如此，随着与社交恐惧症相关的遗传因素的发现，条件性社交恐惧模型也可以用来研究遗传因素和环境因素在社交恐惧中的交互作用。

总的来说，条件性社交恐惧模型是目前研究社交恐惧的理想范式。

原文连接：ttps://doi.org/10.1007/s12264-021-00754-0

【1】陈曦. “社交恐惧症”：从疾病到网络热词[D].浙江大学,2020.

【2】American Psychiatric Association. Diagnostic and statistical manual of mental disorders (DSM-5), 5th ed. American Psychiatric Publishing, Washington DC, 2013, pp 202–208.

【3】Stein DJ, Lim CCW, Roest AM, de Jonge P, Aguilar-Gaxiola S, Al-Hamzawi A, et al. The cross-national epidemiology of social anxiety disorder: Data from the World Mental Health Survey Initiative. BMC Med 2017, 15: 143.

【4】 Ruscio AM, Brown TA, Chiu WT, Sareen J, Stein MB, Kessler RC. Social fears and social phobia in the USA: results from the National Comorbidity Survey Replication. Psychol Med 2008, 38: 15-28.

【5】Leichsenring F, Leweke F. Social Anxiety Disorder. N Engl J Med 2017, 376: 2255-2264.