研究目的:孤独症谱系障碍（autism spectrum disorder,ASD）是一类神经发育障碍性疾病,社交障碍是其核心症状之一,其发病机制仍不清楚,已知遗传因素是ASD发病的重要因素。Shank3基因是ASD的一个高风险基因。小鼠超声发声（ultrasonic vocalizations,USVs）是小鼠发出的频率大于人耳可听到的最大频率（20 k Hz）的叫声,被认为是小鼠之间交流的一种重要信号。以往对Shank3基因敲除（knockout,KO）小鼠社交障碍的研究多关注于同性小鼠的社交行为,而对其异性社交行为USVs的改变特征缺乏研究。本研究搭建了小鼠USVs和行为同步分析系统,先对正常小鼠的USVs特征进行分析,在此基础上利用Shank3b KO雄鼠及其对照小鼠为实验对象,系统研究了Shank3b KO雄鼠与异性小鼠社交时USVs改变特征,为理解ASD患者异性社交神经机制提供实验基础。研究方法:1.通过幼鼠分离实验结合搭建的USVs记录系统记录小鼠USVs;2.通过成年小鼠异性社交实验结合搭建USVs和行为同步分析系统记录成年小鼠USVs,并分析比较幼年和成年小鼠USVs特征;3.应用Shank3b KO雄性小鼠分别在其获得异性社交经历前后进行社交行为实验;4.应用超声拾音器和红外录像设备同步记录小鼠异性社交过程中的USVs和社交行为;5.分别应用Deep Squeak软件和BORIS软件分析小鼠超声发声和社交行为。研究结果:1.幼鼠在生后第3天（postnatal day 3,P3）进行幼鼠分离即可记录到明显的USVs。P3、P5、P7的幼鼠在USVs主频分布模式有所不同,其它指标包括USVs的发声数目、发声时长和发声频率跨度无明显差异;2.成年雌鼠独居时并未记录到USVs,而当成年雄鼠和成年雌鼠合笼时可记录到大量的USVs;3.幼鼠和成年小鼠发出的USVs的主频分布特征明显不同;4.Shank3b KO雄鼠在首次异性社交和再次异性社交的USVs数量总体与对照小鼠类似,但表现出明显的两极分化特征;5.按照两次社交实验USVs变化特征将Shank3b KO雄鼠分为USVs增加组和USVs减少组,Shank3b KO USVs增加组两次社交条件下USVs增加明显大于对照小鼠,而Shank3b KO USVs减少组两次社交条件下USVs减少明显大于对照小鼠。6.小鼠异性社交中的USVs的主频分布呈现3个峰值:50～55 k Hz、60～65 k Hz和70～80 k Hz。首次异性社交实验中,Shank3b KO USVs增加组USVs主频分布的第二个峰值高于其它两组。再次异性社交实验中,Shank3b KO USVs增加组USVs主频分布的第三个峰值高于野生型（wild type,WT）组,第一个峰值则明显低于其它两组。而Shank3b KO USVs减少组USVs主频分布的第三个峰值低于WT组。7.Shank3b KO USVs不管增加组还是USVs减少组,两次社交实验中的USVs-行为重合率变化程度与行为变化程度缺乏显著相关性。结论:1.Shank3b KO雄性小鼠在获得异性社交经验后异性社交USVs数量呈两极分化:“喋喋不休”和“默不作声”。2.Shank3b KO USVs增加组和USVs减少组USVs的主频分布发生明显改变。3.对照小鼠异性社交经验前后USVs变化与社交行为明显相关,而Shank3b KO组USVs变化与行为变化无明显相关性,即“自说自话”。