PNAS | 前额叶比海马更“懂社交”？小鼠大脑社交解码新发现|pnas|前额叶|海马汽车|皮层|社交解码|神经元|脑区

PsyBrain 脑心前沿 | 公众号 PSY-Brain_Frontier

一键关注，点亮星标 ⭐️

不错过每日前沿资讯

认知神经科学前沿文献分享

基本信息：

Title:Distinct neural dynamics in the ventral hippocampus and medial prefrontal cortex during social information processing

发表时间：2025.12.10

Journal:PNAS

影响因子：9.1

获取原文：

添加小助手:PSY-Brain-Frontier即可获取PDF版本

引言

我们每天都在做一件看似简单、其实非常烧脑的事情：在人群中迅速分辨“谁是谁”。是老朋友还是陌生人、要不要靠近、对方情绪如何，这些社交信息会在几百毫秒内被大脑解析出来。

临床上，自闭谱系障碍（autism spectrum disorder, ASD）、精神分裂症等患者，往往正是卡在这一步——看得到人，却读不懂“人”的信息。

长期以来，研究者知道海马（hippocampus）和前额叶皮层（prefrontal cortex）都与社交记忆和社交决策密切相关，其中

腹侧海马（ventral hippocampus, vHPC）更偏向情绪与社交记忆，内侧前额叶皮层（medial prefrontal cortex, mPFC）则被视为“高级决策中枢”。

但它们在遇到不同个体时究竟如何“分工”，用什么样的放电模式和脑电节律来区分“空笼、熟人、陌生人”，一直缺乏群体水平上的系统比较。

Wang 等人这项工作中，研究者在三房间社交测试中，让小鼠在“空笼、熟悉个体、陌生个体”之间自由选择，一边用多电极分别记录 vHPC 或 mPFC 的单元放电和局部场电位（local field potential, LFP），一边用信息论和机器学习方法定量“这群神经元到底能不能、以及多精准地读懂社交信息”。

结果显示，虽然两块脑区都对社交线索有反应，但 mPFC 利用以高伽马（high gamma）为主的振荡模式，构建出更清晰、更稳定的社交表征，在单次试验的解码性能上明显优于主要依赖低伽马（low gamma）的 vHPC，为理解社交障碍背后的回路失衡提供了新的切入口。

核心结果

两块脑区都能“看懂人”，但前额叶更能分清“谁是谁”

小鼠在三室社交实验中接触空笼、熟悉个体、陌生个体时，腹侧海马（vHPC）和内侧前额叶皮层（mPFC）神经元都会对社交刺激有选择性放电。但用信息论和解码分析一算，mPFC 在区分不同社交对象（比如熟悉 vs 陌生）时，信息量更大、分类更准，单次试验的解码表现明显优于 vHPC。

腹侧海马主打“低伽马（low gamma）”，前额叶主打“高伽马（high gamma）”

局部场电位（LFP）分析发现，vHPC 在小鼠探查社交对象（熟悉、陌生等）时，显著增强的是 30–60 Hz 的低伽马功率；而 mPFC 在社交探查时则以 60–120 Hz 高伽马增强为主，低伽马也会被调动，但地位明显靠后，两块脑区在“用什么频段来处理社交信息”上有截然不同的偏好。

theta–gamma 耦合模式也不一样：海马“全频带”，前额叶“偏爱高伽马”

进一步看节律之间的耦合，在 vHPC，theta 相位和低伽马、高伽马振幅的耦合在社交条件下都增强；但在 mPFC，社交时增强的主要是 theta–高伽马耦合，theta–低伽马变化不明显。说明这两个区域在“节律协同”这层上也各有分工。

“放电＋脑电”一起上，前额叶的社交表征更清晰、更抗噪

作者把神经元放电信息和多频段 LFP 特征一起喂给解码器，发现相比只用 spike，加入 LFP 后，vHPC 和 mPFC 的解码准确率都能提升，但 mPFC 依然更强，而且在只保留 theta、低伽马、高伽马这些核心频段时，mPFC 还能解出社交信息，vHPC 就不行了。几何分析显示，mPFC 的“信号–噪声夹角”更大，也就是在高维空间里，区分不同社交刺激的几何表征更开、更不容易被噪声淹没。