草原田鼠（prairie vole）是美國中西部一種小型齧齒動物，以築巢定居聞名，具有哺乳動物罕見的行為：與單一配偶配對、共享巢穴並合作撫育後代。研究人員在實驗室裡觀察到，配對的田鼠會努力接近其伴侶。草原田鼠甚至會對伴侶展現同理心，當伴侶處於壓力時，自己也會感受到壓力，並透過觸摸互相安慰。

近幾十年來由於生物醫學研究技術的長足進展，科學家已能觀察神經元的活動，也可操控基因表現並檢視特定腦區單一基因的功能。這種比網球還小、毛茸茸的齧齒動物，經常被誤認為是鼴鼠、小鼠或大鼠，能為我們代言親密關係的特性與失去所愛的痛苦嗎？

早期線索

200萬年前，巨大冰層把現今美國伊利諾州中部的地貌，打磨得像是磨刀石般平坦。如今一望無際的玉米田空隙中，聚集曾經遍佈該州的草原田鼠。將近半世紀前的一個秋天，伊利諾大學的年輕生態學家蓋茲（Lowell Getz）檢查設立在草叢和三葉草裡的陷阱。他注意到所捕獲的一種齧齒動物（草原田鼠），行為與其他齧齒動物不同。特定的雄性和雌性田鼠，持續成對出現在陷阱中。1970年代的動物學家克萊曼（Devra Kleiman）預估，哺乳動物大約僅3%屬於單一配偶習性。蓋茲和學生蒐集的數據顯示，草原田鼠就是其中一例。

蓋茲並非首位提出草原田鼠是單一配偶制的研究人員，但他的研究成果引起行為內分泌學家卡特（Sue Carter）的注意，卡特的研究團隊開始記錄草原田鼠的完整社會行為，以及在實驗室與田野探討這些行為背後的激素運作原理。卡特在1980和1990年代的研究指出，雄性和雌性草原田鼠共用同一巢穴、共同撫養後代以及保衛領地。卡特的實驗室開發簡單的行為測試來評估草原田鼠的「伴侶偏好」，他們把已配成對的田鼠其中一隻拴在一個箱室，並在另一個箱室拴了一隻陌生田鼠，接著讓田鼠在伴侶和陌生田鼠間選擇，配對的草原田鼠更喜歡與自己的伴侶在一起。草原田鼠在頻繁交配後形成配偶連結，這樣的連結可持續一生。

蓋茲把草原田鼠演化出配偶連結歸因於平坦的草原，在這樣的環境中，食物資源分佈稀疏，導致田鼠四處散佈。雄性草原田鼠無法像其他齧齒動物那樣追逐多隻雌性，因此與單一配偶安定下來、捍衛共同家園，而雌性草原田鼠也獲得分擔照顧幼崽以及趕走入侵者的合作夥伴。卡特的團隊發現，咸認與生產、哺乳和產後護理有關的催產素（oxytocin），對於形成連結相當關鍵，此外還有另一種激素「增壓素」（vasopressin），也是草原田鼠形成連結的關鍵激素。

催產素、增壓素和其他密切相關的激素，普遍存在於自然界，許多物種都擁有這些激素，但僅能促進某些物種產生單一配偶連結，因此科學家推論，激素受體的分佈存在物種差異。這似乎滿合理的。那麼，這些激素如何影響行為，又是透過什麼方式影響呢？

答案在於激素改變大腦的方式。激素是小分子化合物，就催產素和增壓素而言，它們屬於胜?類的小型蛋白質，受體是大型蛋白質，外形和電荷能與特定激素相互作用，而激素透過與受體結合來影響身體細胞的功能。當激素與受體蛋白結合時，會導致受體形狀發生變化，隨後觸發細胞內部發生改變。

1990年代，美國國家衛生研究院（NIH）的科學家英塞爾（Tom Insel）和同事發現，與多配偶習性的草地田鼠（meadow vole）和山地田鼠（montane vole）相比，草原田鼠及其單一配偶習性的近親松田鼠（pine vole），腦區中催產素和增壓素的受體分佈不同。單一配偶習性的田鼠在依核（nucleus accumbens）和腹側蒼白球（ventral pallidum）佈滿大量激素受體，這些結構是大腦報償迴路的一環，而多配偶習性的田鼠在這些腦區都缺乏受體。

這些腦區也是神經科學家長期以來研究藥物濫用的腦區，因此新聞頭條很快便宣稱：愛情會成癮。這些發現支持激素受體分佈的差異，並能解釋多配偶和單一配偶田鼠的行為差異。不過，想精確了解激素受體如何形塑田鼠的配偶連結，研究人員必須操控受體的基因編碼。進行這類研究的工具，來自意想不到的研究成果……


繪圖：Mesa Schumacher