褪黑素通过两种MT1型受体的协同作用调节习惯化学习。

褪黑素是由松果体和视网膜产生的一种激素，参与睡眠和昼夜节律调控，以及包括学习和记忆调节在内的其他神经元过程。我们此前利用幼年斑马鱼发现，褪黑素是习惯化学习的一种强效调节因子；习惯化学习是指对重复刺激的反应逐渐受到抑制。在本研究中，我们进一步拓展了这些分析，发现褪黑素对习惯化学习的不同方面具有显著影响：它增强了反应概率和反应潜伏期的习惯化，同时抑制了运动幅度和运动持续时间的习惯化。我们对斑马鱼的6种褪黑素受体进行了系统性的CRISPR诱变，发现只有两种MT1型受体（Mtnr1aa和Mtnr1al）是褪黑素影响习惯化所必需的。这两种受体表现出协同作用：每一种单独的突变体对褪黑素的敏感性均有所降低，而mtnr1aa；mtnr1al双突变体则完全不再对褪黑素产生敏感性。为定位这些受体发挥作用的脑区，我们采用了全脑活动绘图技术。尽管两种受体扰动产生了不同的活动图谱，但二者均影响了一组共同的脑区，包括纵向环（torus longitudinalis）、小脑和视前区；双突变体则通过叠加并扩展每一种单突变体中观察到的影响，产生了最广泛的表型。因此，我们提出，两种MT1型受体在相互重叠的神经环路节点发挥作用，从而强化褪黑素对学习的双向调控。

褪黑素是由松果体和视网膜产生的一种激素，除参与睡眠和昼夜节律调控外，还参与其他神经过程，包括学习和记忆的调节。我们此前利用斑马鱼幼体发现，褪黑素是习惯化学习的一种强效调节因子；习惯化学习是指对重复刺激的反应逐渐减弱。在本研究中，我们进一步拓展了这些分析，发现褪黑素对习惯化学习的不同方面具有显著影响：它增强了反应概率和反应潜伏期的习惯化，同时抑制了运动幅度和运动持续时间的习惯化。我们对斑马鱼的6种褪黑素受体进行了系统性的CRISPR诱变，发现只有两种MT1型受体（Mtnr1aa和Mtnr1al）是褪黑素影响习惯化所必需的。这两种受体表现出协同作用：每一种单突变体对褪黑素的敏感性均有所降低，而mtnr1aa;mtnr1al双突变体则完全不再对褪黑素产生敏感性。为绘制这些受体发挥作用的脑区图谱，我们采用了全脑活动图谱分析。尽管两种受体突变产生了不同的神经活动特征，但二者均影响了一组共同的脑区，包括纵向环（torus longitudinalis）、小脑和视前区；双突变体则通过叠加并扩展各单突变体中观察到的效应，产生了最为广泛的表型。因此，我们提出，两种MT1型受体在相互重叠的神经环路节点发挥作用，从而强化褪黑素对学习的双向调控。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.10.749335v1?rss=1

🏷️ 褪黑素 习惯化学习 斑马鱼 MT1型受体 CRISPR基因编辑 神经环路