脊髓回路不仅参与射精还调控性唤起
新研究表明脊髓主动调节性唤起、行为节奏和射精，而不仅是传递大脑指令
直到最近，研究人员一直认为大脑负责管理性唤起和求偶行为，仅将脊髓视为专门处理射精的通道。
里斯本尚帕利莫未知研究中心与波尔多大学开展的一项新研究挑战了这一观点。该研究证明在雄性小鼠中，脊髓回路参与调节性唤起、行为时机和不应期。
“我们才刚开始理解脊髓作为性行为的主动参与者所发挥的丰富作用，”共同第一作者安娜·丽塔·门德斯博士表示。她是在攻读科学硕士学位期间加入该项目的。“它不仅是信息通道，更是协作者。”
性行为的传统调控认知
长期以来，科学家认为大脑驱动性行为，特别是性唤起、求偶和交配，而脊髓仅在末端执行射精功能。
然而，这种严格划分存在疑问：生殖器传来的感官信号、性唤起与射精反射如何关联？脊髓除作为大脑指令的传输通道外，还贡献了多少功能？
早泄或勃起功能障碍等疾病会降低生活质量。为改进治疗方法，需进一步了解性功能机制。但现有知识多来自大鼠研究——其射精常在交配初期即被触发为反射行为，这与人类典型的性体验不符。人类性行为涉及性唤起累积、反复刺激后才射精的过程。
在雄性小鼠中，射精发生在反复骑跨和抽动之后，这种渐进式性兴奋积累模式更接近包括人类在内的多种哺乳动物。因此小鼠可能是研究性唤起、感官反馈与运动输出整合机制的更相关模型。
本研究旨在绘制雄性小鼠腰椎脊髓中表达加兰素（Gal⁺神经元）的脊髓回路图谱，探究这些神经元是否仅执行射精的最终运动指令，或也参与性唤起、感官输入及行为节奏调控。
加兰素
由特定神经元产生的信号分子（神经肽），可调控多种生理过程，包括摄食、情绪及本研究中的性功能。
绘制协调性行为的脊髓回路
“我们最初关注雌性性行为，”通讯作者、尚帕利莫未知研究中心首席研究员苏珊娜·Q·利马博士表示，“但很难精确定位高潮时刻。在雄性中，射精是清晰可观察的标志——你能直接从肌肉活动中看到它。”
“关键肌肉是球海绵体肌（BSM）”，共同首席作者、波尔多大学认知与整合神经科学研究所组长康斯坦策·伦肖博士解释道，“它位于阴茎下方，对精液排出至关重要。雄性射精时，BSM会呈现特征性爆发式活动模式，这相当于射精的‘签名’。”
射精包含两个阶段：精子排入尿道和BSM排出精液。
研究团队首先追溯控制BSM的运动神经元，再分析与其连接的神经元。早期回路绘制尝试失败后，团队转换策略：使用经基因改造的荧光小鼠——其加兰素表达神经元呈红色。显微镜下，Gal⁺神经元似乎直接投射至BSM运动神经元。为验证连接，研究人员采用膜片钳记录技术。
膜片钳记录技术
实验室技术，科学家将微电极置于单细胞上测量电活动，以观察细胞对信号的响应。
“当我们激活Gal⁺神经元远端（信号传递处）时，在BSM运动神经元中记录到爆发性活动。而当我们阻断谷氨酸（这些神经元用于兴奋其他细胞的化学物质）后，信号消失，证实了直接兴奋性连接，”伦肖表示。
Gal⁺神经元还会响应生殖器触碰，即使在脊髓与大脑断开连接时亦然。其投射范围也超出预期，连接至参与勃起和自主神经控制的区域。
然而其活动依赖动物状态：反复刺激会削弱反应，射精后系统则关闭。
“我们能让BSM产生放电，但刺激Gal⁺神经元从未引发真实射精，”伦肖指出，“与大鼠不同，重复刺激Gal⁺神经元会导致BSM反应减弱，仿佛系统在初始激活后进入了不应期。”
移除Gal⁺神经元进一步证实这些神经元协调性行为而不仅是执行射精。
“在大鼠中，破坏这些细胞会完全阻断射精——但交配模式保持完整，”门德斯解释道，“而在小鼠中效果更微妙：12只雄性中仅3只未能射精，许多表现出序列紊乱——它们难以定位阴道，射精耗时更长，失败骑跨和试探尝试增多。”
研究对性科学的意义
尽管先前认为大脑发令而脊髓被动响应，该团队证明脊髓能实时整合生殖器输入、性唤起与大脑信号，发挥主动作用。
“脊髓不仅是执行大脑指令的被动中继站，”利马表示，“它整合感官输入、响应性唤起，并依据动物内部状态调整输出。其复杂性远超我们想象。”
“我们的发现支持一种模型：下行输入（可能来自脑干区域）抑制Gal⁺神经元和传入的生殖器信号，直至动物达到射精阈值，”门德斯补充道。
作者推测前列腺可能在身体准备就绪时向脊髓发出信号，帮助设定射精的“不可逆转点”。
“若小鼠已射精，刺激Gal⁺神经元无效——BSM不再响应，”伦肖强调，“这表明这些神经元不仅协调射精，还整合动物的内部状态。”
“这种情境敏感性水平，通常不被认为存在于脊髓回路中，”门德斯补充道。
该研究凸显动物模型选择的重要性。“Gal⁺脊髓神经元在小鼠中的作用似乎不同，”伦肖表示，“这可能反映物种特定的性行为结构和时机策略。”
“大鼠是研究早泄的良好模型，”她继续道，“但小鼠对理解人类性行为、性唤起累积机制及射精调节可能更有价值。”
“我们并非要取代大鼠的地位，但认为小鼠在生殖研究中的贡献远超现有认知，”她总结道。
后续研究将聚焦于自然交配过程中记录Gal⁺神经元活动，并绘制其与前列腺、脑干等器官的连接图谱。
参考文献： Lenschow C, Mendes ARP, Ferreira L, et al. 腰椎脊髓中一类加兰素阳性神经元调控雄性小鼠性唤起与交配行为. 《自然通讯》. 2025. doi: 10.1038/s41467-025-63877-2
本文改写自尚帕利莫未知研究中心发布的新闻稿，内容经编辑删减与调整。
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