2023年2月10日，北京脑科学与类脑研究中心李莹实验室在Science发表的一项研究，探索了性经验与大脑的关系。已有研究表明，社会经验，尤其是性经验，可以引起社会行为相关神经回路的长期改变，并影响社会信息区分、交配、打斗和照顾幼崽等本能行为。然而，关于哪些神经环路编码性经验并影响本能行为抉择并不清楚。
李莹实验室的这项研究首次在小鼠大脑边缘系统的终纹床核中发现可以持续编码过往性经验的神经环路，阐明了性经验如何影响两性动物的交配动机，也为理解大脑如何编码行为动机，并影响本能行为抉择这一重要科学问题提供了新见解。
研究人员的实验表明，射精是驱动两性性饱足状态的关键事件。通过在自由运动的小鼠中进行钙成像，发现大量BNST Esr2神经元在雄性动物射精以及雌性动物感受到射精时均被强烈激活，而在交配的其他阶段则没有明显反应。雌雄分离后，射精激活的BNST Esr2神经元反应显著降低，但有一部分神经元在射精结束后30分钟仍保持较强的自发动作，提示这部分神经元可能编码持续性饱足状态。
为了进一步检查BNST Esr2神经元活动是否编码性饱足状态，研究人员将只进行过社会接触、交配但没有性饱足的雄鼠，与交配后达到性饱足的雄鼠独处时的自发放电作比较，发现与未达性饱足的雄鼠相比，达到性饱足的雄鼠相关神经元细胞变得非常活跃，并且这种现象可以在整个性饱足期持续数天。当雄鼠恢复交配能力后，神经细胞活跃水平就会恢复到基线水平，并在再次交配且达到性饱足后重新升高。
该工作在揭示性经验如何引起的大脑内部状态改变这一重要科学问题方面取得了重要突破。这项研究帮助我们理解短暂经验在大脑中持久表征的神经机制，以及这种表征如何长期影响动物行为。此外，该工作还发现短暂性经验可以引起神经元中的离子通道表达的变化，为我们理解性经验如何引起大脑持久改变提供了一个全新的角度。