Front Neuroendocrinol. Skrywer manuskrip; beskikbaar in PMC Jan 1, 2012.
Gepubliseer in finale geredigeerde vorm as:
Front Neuroendocrinol. Jan 2011; 32 (1): 53â € "69.
Gepubliseer aanlyn Aug 3, 2010. doi: 10.1016 / j.yfrne.2010.07.006
PMCID: PMC3012750
NIHMSID: NIHMS227401
Die uitgewery se finale geredigeerde weergawe van hierdie artikel is beskikbaar by Front Neuroendocrinol
Sien ander artikels in PMC dat noem die gepubliseerde artikel.
Abstract
Die vorming van blywende verhoudings tussen volwasse maats (dws paar bindings) is 'n integrale aspek van menslike sosiale gedrag en is betrokke by beide fisiese en sielkundige gesondheid. As gevolg van die inherente kompleksiteit van hierdie bindings en die relatiewe rariteit waarmee hulle gevorm word in ander soogdiere, weet ons verrassend min oor hul onderliggende neurobiologie. Oor die afgelope paar dekades het die prairie vole (Microtus ochrogaster) het na vore getree as 'n diermodel van koppeling. Navorsing in hierdie sosiaal-monogame knaagdier het waardevolle insigte verskaf in die neurobiologiese meganismes wat paarbindingsgedrag reguleer. Hier hersien ons hierdie studies en bespreek die neurale regulering van drie gedrag wat inherent is om binding te koppel: die vorming van vennootvoorkeure, die daaropvolgende ontwikkeling van selektiewe aggressie teenoor onbekende konspesifikasies en die tweedouersorg van jong. Ons fokus op die rol van vasopressien, oksitosien en dopamien in die regulering van hierdie gedrag, maar bespreek ook die betrokkenheid van ander neuropeptiede, neurotransmitters en hormone. Hierdie studies kan nie net bydra tot die begrip van paarbinding in ons eie spesie nie, maar bied ook insig in die onderliggende oorsake van sosiale tekorte wat in verskeie geestesgesondheidsafwykings aangetref word.
1. Inleiding
Intense aantrekkingskrag tussen maats, dikwels na verwys as romantiese of passievolle liefde, is een van die magtigste kragte wat menslike sosiale gedrag bestuur, en voorafgaan dikwels die vorming van blywende, selektiewe aanhangsels tussen seksuele vennote (maw koppelings). Alhoewel sulke sosio-seksuele aanhangsels die meeste voorkom in geïndustrialiseerde kulture met 'n monogame sosiale organisasie, kom dit in bykans alle menslike samelewings voor, ongeag bestaansmodus (bv. Pastorale, landboukundige, ens.) Of paringstrategieë (bv. Poligamie en monogamie) is dus 'n intrinsieke deel van menslike sosiale gedrag. Terwyl die definisie van 'n paarbinding in die literatuur wissel, word dit tipies beskryf as 'n blywende voorkeurvereniging wat tussen twee seksueel volwasse volwassenes gevorm word, en word gekenmerk deur selektiewe kontak, affiliasie en copulasie met die vennoot oor 'n vreemdeling ( vennoot voorkeur) [105]. Benewens 'n voorkeur vir 'n vennoot, is 'n verskeidenheid ander gedrag inherent betrokke in hierdie komplekse sosiale verband. Byvoorbeeld, paar bindings by mense sowel as ander soogdierspesies word gereeld geassosieer met matebewaking (bv. Hoogs aggressiewe gedrag teenoor seksuele mededingers) en die twee-ouerlike versorging van jong [32, 86, 136]. Die mede-voorkoms van hierdie gedrag in paar-gebonde individue maak sin wanneer dit deur die lens van die evolusionêre teorie beskou word, wat gedeeltelik daarop dui dat die koppeling van bande adaptief geword het onder omstandighede waarin addisionele ouerlike belegging nodig was om die suksesvolle opbrengs van jongmense te verseker. [45, 85, 89, 105, 208]. Inderdaad, dieselfde seleksie druk wat die teenwoordigheid van albei ouers vir nageslag oorleef het, sal waarskynlik die vorming van 'n vennootskap tussen maats vergemaklik [86] en meganismes waardeur hierdie vennootskap onderhou word (bv. maatbewaking).
Die funksionele betekenis van koppeling in die mens is kruiskultureel gedokumenteer. Gepaste individue, veral dié in stabiele huweliksverhoudinge, leef langer as hul ongepaarde eweknieë, 'n bevinding wat oor demografiese groepe aangetref word [116, 144]. Daarbenewens is hoë vlakke van intimiteit tussen pare omgekeerd gekorreleer met negatiewe sielkundige toestande, soos depressiewe bui, en positief gekorreleer met immuunfunksie en kardiovaskulêre gesondheid [131, 212]. Nog 'n wyd erkende voordeel van koppeling in die mens, soos by ander spesies, is die fisiese en sielkundige welsyn van kinders, 'n gevolg waarskynlik as gevolg van die mede-voorkoming van koppeling met die tweedouersorg van jong. Trouens, vaderlike betrokkenheid by kindersorg word toenemend erken as ewe belangrik as moederinvloede op suksesvolle kinderontwikkeling. In pre-industriële samelewings en ontwikkelende lande, byvoorbeeld waar kos en gesondheidsorg nie beskikbaar is nie, het kinders van eensame-getroude vroue laer sterftesyfers as kinders van vroue wat nie getroud is nie of wat in 'n poligieuse unie is [206]. In geïndustrialiseerde samelewings verbeter die teenwoordigheid van versorgende vaders die emosionele en kognitiewe gesondheid en ontwikkeling van kinders, soos aangedui deur hoër vlakke van kindersukses op verskeie indekse, insluitend akademiese prestasie [41, 71, 83, 88, 181, 191] en die voorkoming en behandeling van angs probleme [28], aandag-tekort / hiperaktiwiteitsversteuring (ADHD) [75], substansgebruik en kriminele gedrag [200].
Alhoewel volgehoue bande tussen volwasse maats belangrik is vir die fisiese en geestelike gesondheid van individue en hul kinders, en dit kan ook maatskaplike stabiliteit beïnvloed, weet ons verrassend min oor die neurobiologie van koppeling. Dit is deels te wyte aan die feit dat tradisionele laboratorium knaagdiere wat gebruik word in die studie van gedrags-neuroendokrinologie, gewoonlik nie die gedragseienskappe van 'n paarbinding vertoon nie en dus nie as modelstelsels gebruik kan word vir die bestudering van paarbinding nie. Terwyl 'n verskeidenheid nie-tradisionele diermodelle na vore gekom het om hierdie seldsame gedrag te ondersoek, insluitende marmoset- en titi-ape [15, 197] en Kalifornië muise [24-26, 59, 189], sal ons fokus op een wat al hoe meer gewild geword het; die prairie vole (Microtus ochrogaster). Ons sal begin met die beskrywing van veld- en laboratoriumstudies wat die prairie vole pair bindingsgedrag beskryf. Dan sal ons vroeë werk in die laboratorium bespreek wat die neurale korrelate van paarbindingsgedrag in prairie voles beskryf. Vervolgens bespreek ons die neurobiologiese meganismes wat betrokke is by drie afsonderlike gedrag wat met koppeling verband hou. die vorming van vennootvoorkeure, die ontwikkeling van selektiewe aggressie teenoor onbekende konspesifikasies en die tweedragtelike versorging van jongmense wat hoofsaaklik op vaderlike sorg as moedersorg konsentreer, is algemeen vir alle soogdierspesies en is elders hersien [31, 170, 171, 199]. Ons sal fokus op die betrokkenheid van die neuropeptides arginien vasopressien (AVP) en oksitosien (OT) en die neurotransmitterdopamien (DA) in hierdie gedrag, maar sal ook ander neurochemikalieë wat by koppeling betrokke was, ondersoek. Laastens sal ons ondersoek hoe hierdie neurochemikalieë saamwerk om die vorming en instandhouding van paar bindings te reguleer.
2. Die prairie vole model
2.1. Veldstudie van gedrag
Die prairie vole is 'n sosiaal monogame knaagdier spesie wat hoofsaaklik in die grasvelde van die sentrale Verenigde State woon [106]. Daar is voorgestel dat aanpassing aan hierdie moeilike omgewing, met beperkte voedselbronne en skaars watervoorrade [27, 92, 159], kan bygedra het tot die evolusie van 'n sosiaal-monogame lewensstrategie in hierdie spesie [38, 218].1 Vroeë veldstudies met gebruik van meervoudige vangstrokies het bewyse gelewer dat prairie voles langtermynbindings vorm en saam in die wild reis, aangesien manlike en vroulike pare herhaaldelik vasgevang is [94]. Verder het die gebruik van radiotelemetiek gekombineer met herhaling vasgelê, toegelaat vir die waarneming dat manlike en vroulike pare saam neste besit en tuisreekse deel tydens beide broei- en nie-rasseisoene [69, 94, 95]. Bykomende studies het getoon dat sulke broeipare tipies bly totdat een lid sterf, en in baie gevalle word die oorlewende vennoot nie met 'n nuwe maat verbind nie [38, 96, 97]. Verder dra manlike prairie voles by tot die bewaring van nes, deur onbekende mans en vroue uit die omgewing van die nes en huisreeks uit te sluit en ook by te dra tot nesbou [97, 205]. Alhoewel manlike ouerlike gedrag moeilik was om in natuurlike omstandighede te waargeneem, weens die bevindinge wat hierbo beskryf is en die hoë mate van vaderlike belegging wat in ander monogame spesies gevind is, is voorspel dat manlike prairie voles hoogs vaderlike was [205, 230], en hierdie voorspelling is bevestig in daaropvolgende gedragstudies onder laboratoriumtoestande.
2.2. Laboratorium studies van gedrag
Prairie vole pair bonding gedrag is omvattend gekenmerk in die laboratorium. Seksueel naïefse prairie voles is hoogs sosiale en vertoon nonselektiewe affiliatiewe gedrag teenoor spesifikasies [194]. Na uitgebreide samelewing en / of paring ontwikkel prairie voles sosiale en seksuele voorkeure vir hul bekende maat [68, 69, 102, 229]. Hierdie selektiewe affiliasie (Fig 1A) word vergesel deur selektiewe aggressie teenoor onbekende spesifikasies [8, 99, 100, 124, 223, 224, 231]. Daarbenewens deel die gepaarde paar 'n nes, bly saam tydens swangerskap, en vertoon twee-ouerlike sorg gedurende die hele laktasie [158, 174]. Hierna beskryf ons hierdie gedrag en die gedragsparadigma's wat gebruik word om hulle te meet.
Vennootvoorkeurvorming is 'n betroubare indeks van paarbinding, en word gekenmerk deur selektiewe kontak, affiliasie en copulasie met die vennoot oor 'n vreemdeling [105]. In 'n beheerde omgewing word hierdie gedrag bestudeer deur gebruik te maak van 'n drie-kamera-vennoot voorkeur toets wat eers ontwikkel is in die laboratorium van dr. Sue Carter [229] en daarna deur baie ander laboratoriums aangeneem. Die toetsapparaat bestaan uit 'n sentrale hok wat deur holle buise verbind word aan twee identiese hokke, waarvan die een 'n bekende dier (vennoot) het en die ander 'n onbekende dier (vreemdeling) (Fig 1B). Hierdie twee stimulusdiere is los vasgemaak in hul onderskeie hokke en mag nie met mekaar in wisselwerking tree nie. Tydens 'n 3-hr vennoot voorkeur toets word die onderwerp in die sentrale kamer geplaas en mag dit vrylik deur die toetsapparaat beweeg. In sommige laboratoriums word 'n pasgemaakte rekenaarprogram in kombinasie met fotolys-ligsensors oor die hol buise wat die hokke verbind, gebruik om die hoeveelheid tyd wat die vak in elke hok spandeer en die frekwensie van hokinvoere te bestudeer, te monitor. Maatskaplike gedrag, insluitend paring en sy-aan-kant-kontak, word tydens hierdie toets video-opname gemaak en daarna gekwantifiseer. Vennootvoorkeurvorming word afgelei wanneer die vak aansienlik meer tyd spandeer in sykontak met die maat as met die vreemdeling. In beide manlike en vroulike prairie voles, 24 ure van samevatting met paring veroorsaak betroubaar vennoot voorkeur voorkeurvorming, terwyl 6 ure van sosiale samevatting in die afwesigheid van paring nie hierdie gedrag veroorsaak nie [124, 125, 229] (Fig 1C). Hierdie gedragsparadigma is suksesvol gebruik in neuroanatomiese, neurochemiese en farmakologiese studies om die neurobiologie van vennootvoorkeurvorming te ondersoek [216, 237, 245].
Nog 'n gedrag wat na die paring in prairie voles ontstaan, is aggressie teenoor spesies vreemdelinge. Hierdie aggressie is gerig op onbekende mans en vroue, maar nie die bekende vennoot nie, en is dus 'selektiewe aggressie' genoem. Selektiewe aggressie in prairie voles word in die laboratorium beoordeel deur gebruik te maak van 'n inwoner-indringerparadigma soortgelyk aan dié wat in muise gebruik word [162, 231]. In hierdie paradigma word 'n onbekende spesies dier (indringer) in die huishok van die vak (inwoner) geplaas. Gedragsinteraksies tussen die inwoner en indringer word tydens 'n 6-10-minuuttoets gevoer. Die frekwensie en duur van 'n verskeidenheid aggressiewe gedrag word vervolgens gekwantifiseer. Studies wat hierdie paradigma gebruik het, het getoon dat seksuele naïewe manlike prairie voles baie lae vlakke van aggressie teenoor indringers toon [124, 224, 231]. Maar na 24-ure van samekoms met paring, word aggressiewe gedrag teenoor indringers dramaties toegeneem [124, 224, 231]. Terwyl hierdie aggressie gerig is op mans sowel as vroue, word intense aanvallende aanvalle slegs aangeteken teenoor vreemde mans, maar nie vreemde vroue nie, op hierdie tydstip [224]. Selektiewe aggressie is ook blywend; dit duur ten minste twee weke na vennootvoorkeurvorming [8, 99, 100]. Verder, mans wat vir hierdie verlengde tydperk gepaar is (in teenstelling met dié wat vir slegs 24-ure gepaar is), toon intense aanvalle teenoor vreemde vroue, selfs dié wat seksueel ontvanklik is, en sodoende potensiële nuwe maats verwerp (Fig 1D) [8, 99, 100]. Daar is dus voorgestel dat selektiewe aggressie nie net 'n belangrike rol speel om maat en grondgebied te beskerm nie [37, 38], maar kan ook funksioneer om die bestaande paarbinding te handhaaf [8, 10] en om ekstrapaarkopulasies te beperk. Alhoewel selektiewe aggressie slegs sistematies in manlike prairie voles getoets is, bestaan daar bewyse om voor te stel dat vroue ook hierdie gedragspatroon kan vertoon [94]. Die betroubare uitdrukking van beide vennoot voorkeur en selektiewe aggressie deur prairie voles in noukeurig beheerde laboratoriumtoestande beklemtoon die nut van hierdie diermodel in gedrags-neuro-endokriene studies.
Prairie voles, soortgelyk aan die meeste spesies wat paar bindings tussen volwasse maats vorm [86], vertoon twee-ouerlike sorg van jong (di, beide die moeder en pa help om nageslag te verrig) (Fig 1E). Aangesien moedersorg alomteenwoordig is oor soogdierspesies, sal ons ons bespreking van twee-ouerlike sorg fokus op die rol van die vader (dws vaderlike sorg). Paternal behavior in prairie voles is waargeneem in die laboratorium met behulp van semi-naturalistic enclosures [104, 158, 174]. Na die geboorte van die rommel vertoon vaders alle patrone van ouerlike gedrag wat deur vrouens uitgestal word, behalwe verpleging [174, 205]. Dit sluit in regstreekse ouerlike gedrag, soos om oor te breek (bv. Krom), versorging, kontak en herwinning van poppe sowel as indirekte gedrag, soos nesbou en kosharding [104, 174, 205, 230]. Vaders bly selfs vaderlike sorg na hul jeugdige nageslag na die geboorte van daaropvolgende nasate [218, 220]. In die teenwoordigheid van jeugdiges spandeer prairie vole vaders egter minder tyd in die nasale nes wat vaderlike gedrag toon en meer tyd verouder [93, 218]. Die teenwoordigheid van jeugdiges kan die behoefte aan direkte vaderlike versorging deur die vader verminder, aangesien jeugdiges wat in die nasale nes bly as wat gespeen word, dikwels bydra tot die versorging van daaropvolgende rommelstowwe - 'n optrede genaamd 'alloparenting'104, 198, 218, 220, 222]. Alloparental gedrag in jeugdige en seksueel naïewe volwasse manlike prairie voles lyk kwalitatief soos vaderlike sorg in vaders [198, 218, 220], en hierdie vaderlike gedrag word versterk deur sosiale / seksuele ervaring met 'n nie-verwante vroulike [18]. Dit is belangrik dat die teenwoordigheid van die vader en die vertoning van vaderlike gedrag getoon is om die fisiese en gedragsontwikkeling van nageslag te fasiliteer [4, 218, 220], 'n bevinding soortgelyk aan die voorgenome voordelige uitwerking van vadersorg op ons eie kinders. Dus, die verstaan van die meganismes wat vaderlike gedrag reguleer, kan belangrike inligting verskaf oor optimale ouersorg in soogdiere wat twee bindings vorm, insluitende ons eie.
3. Neurale korrelate van prairie vole pair binding
Vroeë studies ondersoek die neurale korrelate van paarbinding in vergelyking met neuropeptied- en neurotransmitterstelsels tussen voelspesies wat uiteenlopende lewensstrategieë vertoon het. Die vier spesies wat gebruik is, was prairie, denne (M. pinetorum), weide (M. pennsylvanicus) en montane (M. montanus) voles. Monogamiese prairie- en dennevlaktes vorm paar bindings tussen volwasse maats en toon tweedouersorg van nageslag, terwyl promiskuuse weide en bergvlaktes nie twee bindings vorm nie en slegs moederlike sorg vertoon [37, 82, 91, 95, 104, 124, 126, 127, 154, 155, 158, 174, 230]. Die noue taksonomiese verhouding wat deur hierdie spesies gedeel word, tesame met hul verskille in lewensstrategie, maak hierdie knaagdiere ideaal vir vergelykende studies wat sosiale gedrag ondersoek (vir hersiening, sien [237]).
Aangesien AVP en OT bekend was om spesiespesifieke sosiale gedrag, insluitende seksuele gedrag, te reguleer, sien [11]), aggressie [79] en moedersorg [129, 176, 177], is voorspel dat hierdie neuropeptiedstelsels verskil tussen monogame en promiskuuse spesies [17, 122]. Om hierdie hipotese te toets, is die verspreidingspatrone van AVP- en OT-selle, vesels en reseptore in die vole brein gekarteer. In alle ondersoekde spesies, ongeag die lewensstrategie, is AVP-immunoreaktiewe (AVP-ir) neurone gevind in verskeie breinstreke, insluitende die paraventrikulêre (PVN) en supraoptiese (SON) kern van die hipotalamus, die bedkern van die stria terminalis (BNST), mediale amygdala (MeA), anterior hipotalamus (AH) en preoptiese area (POA) [17, 221, 223]. AVP-ir vesels is gevind in die laterale septum (LS), laterale habenulêre kern (LHN), diagonale band (DB), BNST, mediale preoptiese area (MPOA) en MeA [17, 223]. OT-immunoreaktiewe (OT-ir) selle en vesels was in verskillende breinareas in elke spesie, insluitend die PVN, SON, MPOA en BNST [223], en OT-ir vesels is ook gevind in die kern accumbens (NAcc) [187]. Alhoewel subtiele spesiesverskille gevind is, word die verspreidingspatrone van AVP-ir en OT-ir-neurone en -vesels in die algemeen sterk bewaar tussen monogame en promiskuuse voelspesies [187, 221, 223].
Opmerklike spesiesverskille word egter aangetref in die verspreidingspatrone en streeksdigtheid van AVP- en OT-reseptore (OTR's). Prairie voles het byvoorbeeld hoër digthede van AVP-V1a-reseptore (V1aRs) in die BNST-, ventrale pallidum (VP), sentrale (CeA) en basolaterale (BLA) -kerns van die amygdala, en bykomstige olfaktoriese gloeilamp (AOB) Ander streke, as bergvlaktes, terwyl hoër digtheid van V1aRe aangetref word in die LS en mediale prefrontale korteks (mPFC) van bergvogels as prairie voles [123, 145, 196, 225, 241] (Fig 2A). Interessant genoeg, wanneer verskeie voëlspesies vergeleke was, het monogame prairie en dennevlerkies 'n soortgelyke patroon van V1aR-binding getoon, en hierdie patroon verskil van dié van promiskuige weide en bergagtige volgehoue [123, 145], wat 'n moontlike betrokkenheid van streekspesifieke V1aRe aandui in kognitiewe en gedragsfunksies wat verband hou met verskillende lewensstrategieë in voles [123, 145, 196, 241]. Net so verskil die verspreidingspatrone en streeksdigtheid van OTRs ook tussen monogame en promiskuuse voelspesies. Monogame prairie en dennevolumes het byvoorbeeld hoër OTR digthede in die BNST, mPFC en NAcc as promiskuige weide en bergagtige voles (Fig 2D), terwyl die teenoorgestelde patroon gevind word in die vlakke van OTR binding in die ventromediale hipotalamus (VMH), LS, en anterior kortikale amygdala (AcA) [122, 196, 239]. Soort verskille in V1aR en OTR verspreiding is stabiel oor die leeftyd [215, 225] en is reseptor-spesifiek, aangesien daar nie sulke verskille bestaan in bensodiasepien- of opiate-reseptorsisteme nie [122]. Daarom, gegewe die rol van AVP en OT in sosiale gedrag, word spesiesverskille in V1aRs en OTRs na verwagting spesifiek verwant aan spesiesverskille in sosiale gedrag wat verband hou met verskillende lewensstrategieë in voles [107].
Die drastiese spesies verskille in neuropeptide reseptor verspreiding hierbo beskryf kan wees as gevolg van die subtiele spesies verskille aangeteken in die promotor streke van die V1aR en OTR [239, 240, 242, 243]. Alhoewel die genetiese struktuur van die V1aR- en OTR-koderingstreke opvallend dieselfde is oor voëlspesies [239, 240, 242, 243], prairie en dennevolgers dra verskeie herhalende mikrosatelliet-DNA-sekwense in die promotorstreek van die V1aR-geen wat nie in weide of montane voles voorkom nie, en hierdie volgordeveranderinge kan onderliggend wees aan spesiesverskille in reseptoruitdrukking [107, 108, 242, 243]. Ter ondersteuning van hierdie idee, het muise met 'n transgenkodering vir die prairie vole V1aR uitgestal sentrale V1aR patrone soortgelyk aan prairie voles [243]. Interessant genoeg het hierdie transgeniese muise geïnspireer met 'n verhoogde sosiale affiliasie, wat aandui dat reseptorverspreidingspatrone die breinresponsiwiteit van endogene neuropeptiede kan beïnvloed en sodoende sosiale gedrag kan moduleer [243].
Meer onlangs het vergelykende studies die sentrale DA-stelsels in voelspesies ondersoek, omdat DA, soos AVP en OT, 'n bekende rol speel in prosesse en gedrag wat verband hou met koppeling, insluitend leer en geheue [1, 23, 141, 234], olfaction [164], seksuele gedrag [22, 117], en ouerlike gedrag [170, 171]. Hierdie studies het kennis geneem van verskille in beide DA-sel- en reseptorverspreidingspatrone, sowel as verskille in hul streekdigtheid, tussen monogame en promiskuuse voles wat verband hou met sosiale gedrag.
Gevolglik bevindings in ander knaagdiere spesies [44, 114, 167, 210] DA-selle - diegene wat vir tyrosienhidroksilase (TH, die tempobeperkende ensiem in katekolamien sintese) etiket, in die afwesigheid van DA-beta-hidroksilase (die ensiem wat DA na norepinefrien omskakel), is gevind in verskeie streke in die monogame prairie vole brein, insluitende die hoofkern van die BNST (pBNST), posterodorsale MeA (MeApd) en ventrale tegmentale area (VTA) [99, 168]. Daarbenewens is 'n hoë digtheid van DA terminale innervering teenwoordig in die NAcc en caudate putamen (CP) [7], en onlangse traktaatjie-eksperimente by mans het getoon dat hierdie terminale voortspruit uit projeksie-neurone in die VTA [101], soos in ander spesies aangetoon is [34, 128, 193]. Die onstuimige weivelde bevat egter baie min, indien enige, DAergiese selle in die pBNST en MeApd [168], wat verdere neuroanatomiese verskille tussen monogame en promiskuuse voelspesies demonstreer.
Dopamienreseptor (DAR) verdelings in die vole brein is ook gekenmerk. DAR's kan geklassifiseer word in twee hooffamilies, D1-agtige (D1R) en D2-agtige (D2R) reseptore, wat deur hul molekulêre strukture, farmakologiese affiniteite en effekte op intracellulêre seinweë onderskei word [163, 166]. In prairie voles word D1Rs aangetref in die NAcc, CP, en mPFC, asook ander breinstreke [8, 196] (BJ Aragona, Y. Liu, en ZX Wang, ongepubliseerde data). D2Rs, terwyl dit in dieselfde streke voorkom, kan ook gevind word in die VTA en substantia nigra (SN) [8, 196] (BJ Aragona, Y. Liu, en ZX Wang, ongepubliseerde data). Alhoewel hierdie reseptorverdelings soortgelyk is aan dié wat in ander knaagdiere aangetref word, is hul relatiewe digthede spesiespesifieke en kan dit verband hou met spesieverskille in sosiale gedrag [8, 196]. Byvoorbeeld, monogame prairie voles het 'n hoër digtheid van D2Rs en laer vlakke van D1Rs in die mPFC as promiscuous weide voles [196]. Verder het weivelde 'n aansienlik hoër digtheid van D1Rs in die NAcc as prairie voles, 'n bevinding wat verband hou met die relatief lae mate van sosiale affiliasie wat in weiveld aangetref word [8]. Inderdaad, farmakologiese blokkade van D1Rs in die NAcc het affiliatiewe gedrag in weiveld verhoog [8].
Saam met hierdie studies het verskille in AVP-, OT- en DA-stelsels tussen voelspesies met verskillende lewensstrategieë getoon. As gevolg hiervan, het navorsers gefokus op hierdie stelsels in die prairie vole brein om stelselmatig die neurobiologie van gedrag te ondersoek wat eintlik verband hou met koppeling, insluitend vennoot voorkeur voorkeurvorming, selektiewe aggressie en vaderlike gedrag. Ons bespreek die neurobiologiese regulering van elk van hierdie gedrag, op sy beurt, in die volgende afdelings.
4. Neurobiologie van vennootvoorkeurvorming
4.1-breinaktivering geassosieer met vennoot voorkeur voorkeurvorming
Een algemeen benaderde benadering in die studie van interaksies tussen die brein en gedrag is om onmiddellike vroeë gene-uitdrukking in die brein na aanleiding van 'n gedragstoets te kaarteer. Byvoorbeeld, Fos is die proteïen produk van die onmiddellike vroeë geen, FOS, wat vinnig uitgedruk word in neurone na aktivering en kan maklik deur immunokytochemie visualiseer. Daarom is Fos immunoreaktiewe (Fos-ir) kleuring gebruik in gedrags-neuroendokriene eksperimente om streeksneuronale aktivering in die brein wat verband hou met die vertoon van spesifieke gedrag, te identifiseer.
In prairie voles, heteroseksuele paring, samevatting en / of paring geïnduceerde Fos-ir kleuring in verskeie brein gebiede insluitende die MeA, BNST en MPOA in beide mans en vroue [56, 169]. Die paring het veral verband gehou met verhoogde Fos-ir vlakke in die MEA, BNST, MPOA en gracile kern van die medulla oblongata, wat hierdie breinareas impliseer as funksionele komponente van 'n paring kring wat kan bydra tot die voorkeursvorming van die vennoot [50, 51, 169]. 'N Rol vir die MEA in prairie vole-vennootvoorkeur is verder geïmpliseer deur letselstudies, aangesien aksonbesparende letsels van die MEA in manlike prairie voles hul affiliatiewe gedrag teenoor 'n bekende vrou verminder het, maar geen effek gehad het op verkenningsgedrag, voortbeweging of olfaktoriese ondersoek [133].
4.2. Neuropeptiedregulering van vennootvoorkeurvorming
Die eerste bewyse wat aandui dat AVP en OT 'n belangrike rol kan speel in die voorkeure van die vennootskap, is uit studies wat die gevolge van sosiale en seksuele ervaring-voorvereistes vir natuurlik geïnduseerde vennootvoorkeurvorming bepaal - op hierdie neuropeptiedstelsels in die prairie vole brein. In manlike prairie voles het samelewing met paring die aantal AVP mRNA-gemerkte selle in die BNST [214] en verminder die digtheid van AVP-ir vesels in die LS [18]. Soos BNST-AVP neurone projekteer na die LS [60], hierdie data dui daarop dat paring fasiliteer AVP sintese in die BNST en AVP vrylating in die LS van manlike prairie voles [216]. Aangesien paring noodsaaklik is vir vennootvorming by mans [124], bied hierdie data korrelatiewe bewyse van die betrokkenheid van AVP in vennootvoorkeurvorming. By vroue het in plaas daarvan blootstelling aan manlike chemosensoriese leidrade OTR-digtheid in die AOB verander, wat aandui dat OT 'n rol kan speel in die voorkeursvorming in vroulike prairie voles [233].
Direkte bewyse van 'n rol vir AVP en OT in vennoot voorkeurvorming is verskaf deur farmakologiese manipulasie van hierdie stelsels. Intrakerebroventrikulêre (icv) toediening van 'n V1aR-antagonist geblokkeerde vennootvoorkeurvorming in manlike prairie voles, terwyl die sentrale AVP-administrasie die voorkeure van die pasiënt in die afwesigheid van paring [43, 231]. Net so, die bestuur van AVP-geïnduceerde partner voorkeure in die vroulike prairie volg na net 1-uur van samevatting met 'n man, en hierdie effek is geblokkeer deur gelyktydige toediening van 'n V1aR-antagonis, wat aandui dat AVP vennootvoorkeurvorming in beide geslagte reguleer [43]. OT-behandeling het ook in beide geslagte vennootvoorkeurvorming beïnvloed. Spesifiek, icv OT-administrasie geïnduceerde partner voorkeure in beide mans en vroue en hierdie effekte is geblokkeer deur gelyktydige toediening met 'n OTR antagonis [43]. Terwyl hierdie data aandui dat beide AVP en OT vennootvoorkeurvorming in beide geslagte reguleer, is dit belangrik om daarop te let dat die effektiewe dosisse neuropeptides verskil tussen mans en vroue [43].
Site-spesifieke manipulasies het sedertdien verskeie breinstreke gedemonstreer wat belangrik is vir die AVP en OT-regulering van vennootvoorkeurvorming. By mans het die toediening van 'n V1aR-antagonis direk in die LS of VP, maar nie verskeie ander breinstreke, die vorming van paring-geïnduceerde vennootvoorkeure geïnhibeer nie, terwyl die toediening van AVP direk in die LS-geïnduceerde vennootvoorkeure in die afwesigheid van paring (Fig 2B) [146, 149]. Verder het die toediening van 'n OTR-antagonis in die LS van manlike prairie voles ook verhoed dat paring-geïnduceerde vennoot voorkeurvorming [149]. By vroue is in plaas daarvan die prelimbiese korteks (PLC, 'n deel van die mPFC) en die NAcc betrokke by die neuropeptidergiese regulering van vennootvoorkeurvorming [150, 244]. OT-vlakke het in die NAcc tydens sosio-seksuele ondervinding met 'n manlike [187]. Daarbenewens het OT direk in die NAcc geïnduceerde partner voorkeure in die afwesigheid van paring, terwyl blokkade van OTRs in hierdie streek of die PLC die vorming van paring-geïnduceerde vennoot voorkeure verhoed (Fig 2E) [150, 244].
Verskeie studies wat gebruik maak van virale vektorgemedieerde geenoordrag om die uitdrukking van gene van belang vir spesifieke breinstreke te lewer en te reguleer, het die bevindinge ondersteun dat AVP neurotransmissie in die VP en OT neurotransmissie in die NAcc reguleer vennootvoorkeure in manlike en vroulike prairie voles . By mans is byvoorbeeld 'n adeno-geassosieerde virusvektor gebruik om die V1aR-geen in die VP te lewer [183]. Soos verwag, het hierdie manipulasie tot 'n verhoogde digtheid van V1aRs in hierdie streek gelei. Interessant genoeg het hierdie mannetjies vennootvoorkeure gevorm in die afwesigheid van paring, wat die bevindings ondersteun wat verhoogde AVP-neurotransmissie in die VP kan fasiliteer vir die vorming van 'n vennoot voorkeur in manlike prairie voles [183] (Fig 2C). Verder, V1aR ooruitdrukking in die VP van manlike weiveld, geïnduseerde vennootvoorkeurvorming in hierdie sosiaal promiskuuse spesie [145]. Net so, OTR ooruitdrukking in die NAcc van seksueel naïef vroulike prairie vul versnelde vennoot voorkeur vorming in vergelyking met kontroles (Fig 2F), maar hierdie behandeling het nie die voorkeur van die vennootskap in vroulike weiveld verander nie [188]. Saam met hierdie studies word die belangrikheid en plekspesifieke effekte van AVP en OT op vennoot voorkeur voorkeurvorming in manlike en vroulike prairie voles beklemtoon.
4.3. DA regulasie van vennoot voorkeurvorming
Onlangse werk het getoon dat vennootvoorkeurvorming in prairie voles ook gereguleer word deur sentrale DA, veral die mesolimbiese DA-stelsel - 'n groep DA-produserende selle wat in die VTA ontstaan en na die NAcc, mPFC en ander voorhoofstreke lei. Hierdie neurale kring word beskou as integraal betrokke by die toewysing van motiveringswaarde vir omgewingsprikkel, wat lei tot die opwekking van aanpasbare doelgerigte gedrag [120, 232]. Mesolimbiese DA is byvoorbeeld lank betrokke by die toewysing van aansporings soos voedsel en ontvanklike maatjies, en sodoende bemiddeling van gedrag soos voeding en voortplanting wat noodsaaklik is vir oorlewing [120, 232]. Net so is mesolimbiese DA voorgestel om maatkeuse te vergemaklik, sodat paringpoging gefokus kan word op voorkeurspesifieke [80], 'n hipotese wat ondersteun word deur die data wat hieronder beskryf word. Die betrokkenheid van hierdie stelsel in vennoot voorkeur voorkeur maak sin in 'n evolusionêre konteks, aangesien seleksie druk wat die totstandbrenging van 'n vennootskap tussen maats noodsaaklik sal lei tot 'n verhoogde motivering waarde toegeken aan 'n vennoot en die selektiewe affiliasie wat kenmerkend is van 'n paar verband.
Vroeë eksperimentele bewyse wat dui op die betrokkenheid van DA in die voorkeure van die vennootskap, kom uit perifere farmakologiese manipulasies. Onthou dat 24-ure van samekoms met paring betroubaar vennootvoorkeure in manlike en vroulike prairie voles veroorsaak. Terwyl vennootvoorkeurvorming nie geraak is deur soutinspuiting voor paring nie, het behandeling met die nie-selektiewe DAR antagonis, haloperidol, geblokkeerde paring-geïnduceerde vennoot voorkeure in beide geslagte [7, 217]. Verder het behandeling met lae dosisse apomorfien, 'n nie-selektiewe DAR-agonis, die vorming van vennootvoorkeure na slegs 6-ure se samelewing gefasiliteer in die afwesigheid van paring [7, 217]. Saam met hierdie bevindinge, dui dit daarop dat DAR-aktivering noodsaaklik is vir die vorming van 'n vennoot voorkeur in prairie voles.
Die eerste funksionele bewyse om mesolimbiese DA in vennootvoorkeurvorming te betrek, was die bevinding dat paring die DA-aktiwiteit in die NAcc van beide manlike en vroulike prairie voles verhoog [7, 98]. By vroue het byvoorbeeld ekstrasellulêre DA vlakke byna 51% bo basislyn toegeneem tydens paring [98]. Op dieselfde manier het geklede mannetjies 33% meer DA-omset in hierdie streek in vergelyking met nie-gemoene mans [7]. Direkte bewyse vir die rol van NAcc DA in vennootvoorkeurvorming het gekom van terreinspesifieke farmakologiese manipulasies van DA-neurotransmissie. Mikro-inspuiting van haloperidol in die NAcc het die vorming van paring-geïnduceerde vennootvoorkeure verhoed, terwyl mikroinjectie van apomorfien in hierdie streek vergemaklik vennoot voorkeur voorkeur vorming in die afwesigheid van paring [7]. Hierdie effekte was site-spesifiek, aangesien DAR-manipulasie in die KP, 'n streek langs die NAcc wat ook DAergiese innervasie van middelbreinstreke ontvang, nie die voorkeur van die vennootskap beïnvloed het nie [7].
Addisionele eksperimente gebruik reseptor spesifieke agoniste / antagoniste om te demonstreer dat D1Rs en D2Rs in die NAcc differensieel reguleer vennootvoorkeurvorming (Fig 3A & B). Spesifiek, NAcc D2R aktivering gefasiliteer, en D2R blokkade voorkom, vennoot voorkeur voorkeur vorming in beide manlike en vroulike prairie voles, wat aandui dat NAcc D2R aktivering is beide nodig en voldoende vir die vennoot voorkeur voorkeur vorming [8, 98]. In teenstelling hiermee het NAcc D1R aktivering verhoed dat paring- en D2R-agonist-geïnduceerde vennoot voorkeurvorming in manlike prairie voles, wat 'n inhibitiewe rol van NAcc D1Rs op hierdie gedrag aandui [8]. Dit is belangrik dat hierdie manipulasies slegs effektief was as dit in die NAcc-dop gelewer is, maar nie die kern nie, wat 'n subregionale regulering van vennootvoorkeure binne die NAcc aandui [8].
Die DAR-spesifieke regulasie van vennootvoorkeurvorming in die NAcc is onlangs op 'n intrasellulêre vlak ondersoek. D2R's en D1R's is beide 7-transmembrane reseptore waarvan intrasellulêre effekte bemiddel word deur heterotrimeriese GTP-bindende proteïene (G-proteïene) (vir resensies, sien [163, 166]). Terwyl D2Rs en D1Rs soortgelyke effekte op sommige seinweë het, reguleer hulle die intrasellulêre sikliese adenosien 3 ', 5'-monofosfaat (cAMP) seineringskaskade deur die alfa-subeenheid van die G-proteïene waarmee hulle wissel [163, 166](Fig 3C). D2Rs bind aan inhibitoriese G-proteïene (Gai en Gαo). Wanneer D2R's geaktiveer word, is die alfa-subeenheid van Gai / o inhibeer adenylaat siklase (AC) aktiwiteit, wat lei tot die inhibisie van cAMP produksie en 'n afname in die aktiwiteit van proteïenkinase A (PKA) [163, 166]. D1Rs, in plaas daarvan, bind aan stimulerende G-proteïene (Gas en Gαolf). D1R aktivering lei tot 'n toename in AC aktiwiteit, cAMP produksie en PKA aktivering [163, 166]. Aangesien D1R en D2R aktivering differensieel die cAMP sein beïnvloed, is dit voorgestel dat hierdie seinroete onder die DAR-spesifieke regulasie van vennootvoorkeurvorming kan lei [9]. Ter ondersteuning van hierdie hipotese, vermindering van PKA aktiwiteit binne die NAcc dop, maar nie die kern nie, gefasiliteer vennoot voorkeur voorkeur vorming in manlike prairie voles, 'n resultaat wat ooreenstem met die gevolge van D2R aktivering [8, 9] (Fig 3D). Verder, in twee afsonderlike eksperimente, het aktivering van stimulerende G-proteïene en aktivering van PKA in die NAcc-dop elk die vorming van paring-geïnduceerde vennootvoorkeure verhinder, in ooreenstemming met die effekte van D1R-aktivering [8, 9] (Fig 3D). Dit is belangrik dat hierdie manipulasies nie paring of die duur van kontak tydens die 24-ure van koppeling verander het nie, wat daarop dui dat verhoogde cAMP sein direk inmeng met die voorkeur van die vennoot voorkeur. Saam met hierdie eksperimente word getoon dat cAMP-intrasellulêre sein in die NAcc-skulp vennootvoorkeurvorming reguleer, en kan die DAR-spesifieke effekte op hierdie gedrag onderligg.
5. Neurobiologie van selektiewe aggressie
Soos voorheen genoem, vertoon XFUMX-ure van paring en die vorming van vennootvoorkeure hoë vlakke van aggressie teenoor spesies vreemdelinge, veral manlike vreemdelinge, maar nie teenoor hul vennote nie [124, 224, 231]. Daarbenewens, na een tot twee weke van uitgebreide samelewing en paring met hul lewensmaat, toon paar-gebinde manlike prairie voles intense aggressie teenoor beide manlike en vroulike indringers, insluitend seksueel ontvanklike vroue, en sodoende potensiële nuwe maats verwerp [8, 99, 100, 231]. Hierdie selektiewe aggressie word geag noodsaaklik te wees vir die bewaking van nes, nesverdediging en die instandhouding van die bestaande band tussen die man en sy maat [8, 37, 38, 99, 100, 231]. Soos hieronder beskryf, het studies verskeie breinstreke aangedui, asook die betrokkenheid van beide AVP en DA in hierdie gedrag.
5.1. Breinaktivering wat verband hou met selektiewe aggressie
'N Verskeidenheid breinstreke is betrokke by selektiewe aggressie. Byvoorbeeld, die vertoning van hierdie gedrag is geassosieer met verhoogde Fos-ir in die MeA, BNST, MPOA, LS en AH (Fig 4A) [99, 224]. In een van hierdie streke is die AH, differensiële aktivering aangeteken tussen blootstelling aan die bekende vennoot en 'n onbekende vreemdeling [99]. Spesifiek, manlike prairie voles wat vir twee weke met 'n wyfie gepaard was (dws paar gebind) en is dan blootgestel aan 'n spesifikasie manlike of vroulike vreemdeling, het 'n aansienlik hoër digtheid van Fos-ir-selle in die AH as paargebonde mans gehad. weer blootgestel aan hul lewensmaat. Interessant genoeg, het mans wat aan manlike of vroulike indringers blootgestel is, ook 'n aansienlik hoër digtheid van selle dubbel gemerk vir AVP-ir en Fos-ir in hierdie breinstreek as mans weer blootgestel aan hul maats, wat daarop dui dat AH AVP selektiewe aggressie kan reguleer [99] (Fig 4B).
5.2. Neuropeptied regulering van selektiewe aggressie
As gevolg van die bekende rol van AVP in territoriale uitstallings [79], en die verskille in AVP-reseptor verspreiding in voorhoofstreke tussen monogame en poligame volke [123, 225], Is AVP veronderstel om betrokke te wees by die regulering van selektiewe aggressie. In die eerste eksperiment om hierdie hipotese te toets, het Winslow et al. (1993) het bevind dat die inspuiting van 'n V1aR-antagonis, maar nie serebrospinale vloeistof (CSF), in die laterale ventrikel tydens 24-ure van paring die volgende vertoning van paring-geïnduseerde selektiewe aggressie in manlike prairie voles verhoed het nie. Daarbenewens het die infusie van AVP in die laterale ventrikels aggressie tot 'n indringer in seksueel-naïewe, nie-vroulike blootgestelde mans toegepas. Soortgelyke manipulasies van die OT-stelsel het nie aggressiewe gedrag verander nie, wat aandui dat sentrale AVP, maar nie OT, neurotransmissie reguleer selektiewe aggressie in manlike prairie voles [231].
Site-spesifieke manipulasies in die AH het hierdie hipotese verder ondersteun [100]. Seksueel-naïewe mans wat AVP-infusie direk in die AH ontvang het, toon aansienlik hoër vlakke van aggressie teenoor 'n nuwe vrou as mans wat met 'n voertuig of met beide AVP en 'n V1aR-antagonis behandel is, wat aandui dat AVP-neurotransmissie in die AH aggressie in prairie voles kan veroorsaakFig 4E). Verder was die AVP-vrylating in die AH, in paar-gebinde manlike prairie voles, aansienlik hoër in vakke wat aan 'n vreemdeling dier blootgestel is as dié wat aan hul vennote blootgestel is (Fig 4C). Interessant genoeg is die grootte van AVP-vrystelling in hierdie diere positief gekorreleer met hul frekwensie van aggressie en negatief met die duur van affiliasie. Daarbenewens het blokkade van V1aRs in die AH, maar nie ander breinstreke, die vertoning van selektiewe aggressie by paargebonde mans voorkom nie, wat direk die AH AVP in hierdie gedrag impliseer (Fig 4E). In dieselfde studie is bevind dat paar-gebinde mans 'n beduidende hoër digtheid van V1aRs gehad het, maar nie OTR's nie, in die AH as seksueel-naïewe mans (Fig 4D), wat daarop dui dat 'n paar binding ervaring kan lei tot neuroplastiese veranderinge in die AH AVP stelsel wat die opkoms van selektiewe aggressie onderliggend is [100]. Hierdie hipotese is ondersteun deur die bevinding dat kunsmatige ooruitdrukking van die V1aR deur virale vektor-gemedieerde geenoordrag, in seksueel-naïewe prairie volgehoue aggressie teenoor nuwe vrouens (Fig 4F)[100]. Saam met hierdie data word aangedui dat AVP in die AH 'n integrale rol speel in die regulering van selektiewe aggressie in manlike prairie voles.
5.3. DA regulering van selektiewe aggressie
Mesolimbiese DA is ook betrokke by selektiewe aggressie, veral die aggressie wat deur mans met 'n paar bande gewys word teenoor vreemde vroue [8]. In twee afsonderlike eksperimente was DAR digthede in die brein van manlike prairie voles wat seksueel naïef was, vergeleke met dié van mans, óf saam met 'n vroulike vir 24 uur of twee weke (dws met mekaar verbind)8]. Alhoewel daar geen verskille in DAR digthede aangetref is tussen seksueel-naïewe mans en diegene wat saam met 'n vrou vir 24-ure gesels het nie, het paar-gebinde mans aansienlik hoër vlakke van D1Rs gehad, maar nie D2R's in die NAcc nie, maar nie CP nie, as hulle seksueel naïef eweknieë (Fig 4G en H). Soos twee weke, maar nie 24 uur van samevatting en paring, het NAcc D1Rs toegeneem nie, dui hierdie resultate aan dat hierdie neuroplastiese verandering nie nodig is vir die aanvanklike vorming van vennootvoorkeure nie. Dit is in ooreenstemming met die D2R, maar nie D1R nie, regulering van Vennoot voorkeur voorkeurvorming hierbo-maar is eerder aanduidend van uitgebreide sosio-seksuele ondervinding met die vennoot (dws die volle totstandkoming van 'n paar verband) [8]. Interessant genoeg, hierdie toename in D1R vlakke in paar-gebinde mans val saam met die gedragsopkoms van aanstootlike aggressie teenoor 'n vreemde vrou (mans wat vir twee weke met 'n vrou verbind word, toon sterk aanstootlike aggressie teenoor vreemde vroue [8, 99, 100], terwyl mans wat seksueel naïef is of toegelaat word om saam met 'n vrou vir 24 uur te maak, nie [224]). Daarom is dit veronderstel dat verhoogde D1R vlakke in die NAcc van paar-gebonde mans mag selektiewe aggressie teenoor vreemde vroue reguleer. Terreinspesifieke farmakologiese blokkade van NAcc D1Rs is gebruik om hierdie hipotese te toets. Terwyl paar-gebinde mans wat met CSF behandel is, sterk robuuste aggressie teenoor 'n vroulike indringer getoon het, het die intra-NAcc-inspuiting van 'n D1R-antagonis hierdie aggressie afgeskaf (Fig 4I). Saam met hierdie data word voorgestel dat NAcc D1R-upregulasie die belangrike gedragsoorgang wat in manlike prairie voles voorkom, kan onderliggend wees, aangesien hulle van seksuele naïef voortgaan om voluit gebind te wees, wat aanleiding gee tot aanstootlike aggressie teenoor vreemde vroue en die instandhouding van die gevestigde paarbinding [8]. In 'n interessante parallel met hierdie bevinding het herhaalde blootstelling aan 'n algemene dwelmmisbruik, amfetamien, aggressie teenoor spesifikasies verhoog en die vorming van vennootvoorkeure verhoed [100, 151]. Dit is belangrik dat hierdie gedragsveranderinge saamgeval het met 'n opregulering van D1Rs in die NAcc en V1aRs in die AH, wat aandui dat dwelmmiddels natuurlike vorme van neuroplastisiteit kan kap wat ontwikkel is om paar bindings te handhaaf [100, 151].
6. Neurobiologie van vaderlike gedrag
Vaderlike gedrag is gerapporteer in verskeie nie-menslike monogame soogdierspesies, insluitende tamariene [246], marmosets [5], titis [160, 161], hamsters [118], gerbils [182], muise [24] en voles [174, 205]. Studies in nie-menslike primate het gefokus op die karakterisering van vaderlike gedrag en die uitwerking wat manipulasies van die sosiale omgewing op die vertoning van hierdie gedrag het, en belangrike translasionele inligting vir menslike gesondheid verskaf het. Studies in knaagdiere het eerder gefokus op die sentrale regulering van vaderlike gedrag en het waardevolle inligting verskaf oor die neurale meganismes onderliggend aan vaderlike gedrag. Alhoewel die Kalifornië-muis vir hierdie doel 'n nuttige knaagdiermodel bewys het [24-26, 59], is die vole-model miskien die grootste in die studie van die neurobiologie van vaderlike gedrag gebruik, en data van hierdie studies word hieronder opgesom.
6.1. Breinaktivering wat verband hou met vaderlike gedrag
Soos in die studie van vennootvoorkeurvorming en selektiewe aggressie, het vroeë studies wat vole vaderlike gedrag ondersoek het, Fos-ir gebruik om breinareas wat geaktiveer word deur die blootstelling van die pup en die vertoon van vaderlike gedrag, te karteer. Na die blootstelling aan 'n spesifieke pup, het manlike prairie voles verhoogde Fos-ir kleuring in sommige voorhoede gebiede, insluitend die AOB, MeA, BNST, MPOA en LS, wat die betrokkenheid van hierdie streke betrek by die verwerking van pupverwante leidrade en / of in die regulering van vaderlike gedrag [134, 222]. Die rol van die olfaktoriese stelsel en MeA in vaderlike gedrag is verder bevestig deur letselstudies in prairie voles. Mans wat bilaterale bulbektomie ontvang het, het 'n beduidende afname in vaderlike gedrag, saam met ander sosiale gedrag, getoon, in vergelyking met mans wat 'n sham-operasie ontvang het [135]. Verder het aksonbesparende letsels van die MEA vaderlike gedrag in manlike prairie voles verminder sonder om ander gedrag te beïnvloed, soos eksplorasie, voortbeweging en olfaktoriese ondersoek [133]. Tenslotte het die blootstelling van die pup, in teenstelling tot prairie voles, nie die Fos-ir-etikettering in die MEA, BNST, MPOA of LS van manlike weiveld beïnvloed nie. Dit dui verder op die belangrikheid van hierdie breinstreke in die regulering van manlike ouersorg [222].
6.2. Neuropeptide regulering van vaderlike gedrag
Benewens die voorheen genoemde gedrag, is sentrale AVP en OT ook betrokke by ouerlike gedrag, veral by vroue. Inspuitings van AVP in die laterale ventrikel van vroulike rotte veroorsaak aanhoudende ouerlike gedrag [177]. Verdere Long-Evans rotte vertoon beter ouerlike gedrag in vergelyking met hul verwante AVP-deficiënte mutante variante, Brattleboro rotte [227]. OT, beide in die periferie en brein, speel ook 'n belangrike rol in gedrag wat verband hou met moedersorg, insluitend baarmoeder-sametrekking by parturisie, melkuitwerping tydens laktasie [87, 211] en die regulering van moederlike gedrag by vroue [142, 177]. Aangesien OT en AVP dus betrokke was by ouerlike gedrag by vroue en ander sosiale gedrag in beide vroue en mans, het navorsers begin om die rol wat hierdie neuropeptides speel in die regulering van manlike ouergedrag te evalueer.
Die eerste bewyse om 'n rol vir hierdie neuropeptides in vaderlike gedrag voor te stel, is verskaf deur studies wat die verband tussen vaderlike ervaring en AVP-ir veseldigtheid of AVP / OT mRNA uitdrukking in die brein ondersoek. Prairie voles wat twee weke saam met 'n vrou gehad het, of wat eerste-keer vaders gedemonstreer het aansienlik meer vaderlike gedrag en het laer digthede van AVP-ir vesels in die LS, maar nie die MPOA, as hul seksueel naïef eweknieë [17, 18]. Interessant genoeg is hierdie verandering in LS AVP-ir-veseldigtheid nie in weiveldvoeders gevind nie. Dit toon natuurlik min of geen vaderlike gedrag teenoor pups, wat daarop dui dat veranderinge in LS AVP inderdaad 'n rol kan speel in prairie vole paternal behavior [17]. AVP in die PVN is ook betrokke by prairie vole-vaderlike gedrag, aangesien AVP mRNA-etikettering in hierdie streek verhoog is in manlike prairie voles wat pas onlangs vaders geword het, maar het nie verander in natuurlik nie-vaderlike manlike bergvoëlvaders [226]. Alhoewel min bekend is oor die rol van OT in vaderlike gedrag in prairie voles, bestaan daar bewyse dat hierdie neuropeptied betrokke mag wees. Byvoorbeeld, prairie-voëltjies wat deur ma's grootgemaak is, het net minder lek / versorg en laer gekweek, in vergelyking met die ouers wat deur albei ouers grootgeword is. In volwassenheid het die voormalige minder pubergerigte ouerlike gedrag en verhoogde OT mRNA uitdrukking in die hipotalamus as laasgenoemde getoon, maar sulke effekte is hoofsaaklik aangetref by vroue [4]. Saamgestel, dui hierdie data aan dat AVP en OT in verskillende breinstreke die vaderlike gedrag kan reguleer.
Min studies het die funksionele betekenis van sentrale AVP en OT in vaderlike gedrag direk beoordeel. In een van hierdie studies is subtiele veranderinge aangeteken in die vaderlike gedrag van seksueel naïef mannetjies na die oordrag van AVP of OT, terwyl gekombineerde behandeling van 'n OTR- en V1aR-antagonis vaderlike gedrag op 'n dosisafhanklike wyse beïnvloed het [13]. By lae dosisse (1ng elk), het OTR / V1aR-antagoniste geneig om die latensie vir pupbenadering en huddling te verhoog, terwyl hoë dosisse (10ng elk) vaderlike gedrag aansienlik verminder het en die voorkoms van pupaanvalle aansienlik verhoog is [13]. Terwyl hierdie studie toon dat die sentrale AVP en OT wel funksionele effekte op vaderlike gedrag het, word verdere eksperimente vereis om die rol van elke neuropeptied op spesifieke vaderlike gedrag en hul werkplek binne die brein verder te verstaan. In die enigste studie wat dit tot dusver gedoen het, het Wang et al (1994) die gevolge van AVP-manipulasie in die LS ondersoek op vier van die algemeenste vaderlike gedrag, insluitende lek / versorging, hekelende / huddling oor, kontak en opvolging van pups. Seksueel-naïef-manlike prairie voles wat direk met die AVP ingespuit is, het beduidend meer tyd spandeer om vadersaktiwiteite te vertoon, wat spesifiek kontak met en oor die hondjies spoeg, as voles wat met sout ingespuit is. Hierdie effekte is geblokkeer deur die pre-inspuiting van 'n V1aR-antagonis in die LS, wat daarop dui dat LS AVP beide nodig en voldoende is in die regulering van vaderlike gedrag [213].
Alhoewel site-spesifieke effekte van OT op vaderlike gedrag nog nooit getoets is nie, is daar bewyse wat daarop dui dat NAcc OT betrokke mag wees. Hierdie bewyse spruit voort uit vergelykende studies wat spesiesverskille toon in NAcc OTR-digthede wat korreleer met spesiesverskille in vaderlike gedrag [122], die belangrikheid van OTR aktivering in ander gedrag wat verband hou met paar binding in mans (bv. vennoot voorkeurvorming) [150, 244], en verskeie studies wat 'n rol van NAcc OTRs in vroulike ouergedrag dokumenteer. Byvoorbeeld, NAcc OTR digthede is verwant aan spontane moederlike gedrag in seksueel naïewe volwasse vroulike prairie voles. Spesifiek, vroue wat moederlike gedrag vertoon het, het hoër digtheid van OTRs in die NAcc gehad as vroue wat nie moederlike gedrag of aangevalde pups vertoon het nie [173]. 'N Soortgelyke positiewe korrelasie is aangeteken tussen NAcc OTR-digtheid en alloparental care in jong vroulike prairie voles [172]. Verder, OTR digtheid in die NAcc is positief geassosieer met ander affiliatiewe gedrag, insluitende vennoot voorkeur vorming [188]. Alhoewel dit nooit direk by mans getoets word nie, dui hierdie data op die potensiaal vir NAcc OT om betrokke te wees by vaderlike gedrag.
6.3. DA regulering van vaderlike gedrag
Terwyl baie navorsing die belangrikheid van sentrale DA in moederlike gedrag gedokumenteer het (sien [171] vir hersiening), het minder studies 'n rol vir sentrale DA in vaderlike gedrag ondersoek. Alhoewel die studie beperk is, het hierdie studies dringende voorlopige bewyse verskaf dat DA ook betrokke is by manlike ouersorg.
Lonstein (2002) het in die enigste farmakologiese eksperiment die DAergic-regulering van vaderlike gedrag in prairie voles geïllustreer, geïllustreer dat DAR blokkade differensiële effekte op verskillende aspekte van vaderlike gedrag het (bv. Kontak, lek en hekel oor die hondjies). Spesifiek, blokkade van DAR'e met die nie-selektiewe DAR-antagonis, haloperidol, het 'n paar vaderlike gedrag beïnvloed, insluitende kontak en lek van poppe, maar verbeterde ander, soos om oor pups te slaan. Alhoewel haloperidol algemene motoriese aktiwiteit by sommige dosisse versteur [195], is die effekte van haloperidol op sommige vaderlike gedrag, spesifiek pupliek, aangeteken by dosisse wat nie die totale aktiwiteitstellings verander het nie, wat aandui dat DAR-aktivering primêre effekte op vaderlike gedrag het. Daarom demonstreer hierdie data nie net 'n rol vir die DA in vaderlike gedrag nie, maar ook dat die DAergiese regulering van vaderlike gedrag gedragspesifiek is [153]. Geen werfspesifieke manipulasies is nog gebruik om breinstreke wat betrokke is by die DAergiese regulering van vaderlike gedrag te openbaar nie. 'N eksperiment wat neuronale aktivering in kaart bring, het egter 'n mate van insig in hierdie saak gegee. Onthou dat die prairie vole brein 'n groep DAergiese selle in die pBNST en MeApd bevat wat seksueel dimorfies is. Mans het meer DAergiese selle in hierdie gebiede as vroue [168] En hierdie selle is potensieel sensitief vir androgenen en oestrogenen [40]. Interessant genoeg, word hierdie selbevolkings geaktiveer (aangedui deur Fos / TH dubbel etikettering) in die manlike prairie vole brein na interaksies met spesifieke pups [168], en kan dus betrokke wees by vaderlike gedrag.
Alhoewel daar nog nie studies gedoen is nie, word daar voorgestel dat NAcc DA ook 'n rol in vaderlike gedrag kan speel. Soos voorheen beskryf, bevat die vole NAcc digte DA-terminale en reseptore en NAcc DA speel 'n belangrike rol in die regulering van ander sosiale gedrag wat verband hou met koppeling, insluitende vennoot voorkeur voorkeurvorming en selektiewe aggressie in manlike prairie voles [7, 8]. Daarbenewens speel NAcc DA 'n bekende rol in moederlike gedrag in ander knaagdiere. By rotte word DA byvoorbeeld vrygestel in die NAcc in reaksie op pup stimuli [109] en veranderinge in NAcc DA aktiwiteit oor postpartum periodes word gekorreleer met veranderinge in 'n verskeidenheid ouerlike gedrag, wat wissel van pup herwinning, verpleegkunde, lek / versorging en moederlike geheue [3]. Dit kan dus die moeite werd wees vir toekomstige ondersoeke oor manlike ouergedrag om die moontlikheid te ondersoek dat NAcc DA 'n belangrike rol speel.
7. Ander neurochemikalieë / hormone betrokke by koppeling
Benewens AVP, OT en DA, is verskeie ander neurotransmitters en hormone betrek by sosiale gedrag wat verband hou met paarbinding in prairie voles. Een interessant voorbeeld behels neurochemikalieë wat verband hou met die hipotalamus-pituïtêre-bynier (HPA) -as, die stelsel wat stresreaksies bemiddel. Kortliks, tydens 'n stressor, bind kortikotrofien-vrystaande faktor (CRF) wat uit die hipotalamus vrygestel word, aan CRF-reseptore in die anterior pituïtêre verband wat lei tot die sintese van adrenokortikotrofiese hormoon (ACTH) [143]. ACTH word dan in die bloedstroom vrygestel en tree op die adrenale korteks om glukokortikoïede te produseer, soos kortikosteroon (CORT), wat dan in die brein op glukokortikoïede reseptore (GR) kan optree om antwoorde op stres te bemiddel [143]. Prairie voles word beskou as glukokortikoïed-weerstandbiedende knaagdiere aangesien hulle ongeveer 5- tot 10-vou groter basale plasma CORT en 3-vou groter basale vlakke van ACTH, saam met 10-vou laer affiniteit GRs, veral die tipe I GR, wat word uitgedruk in laer digthede in die brein, in vergelyking met rotte en promiskuuse voles [110, 204].
Data uit gedragseksperimente dui aan dat die effek van CORT op koppeling bindend seksueel dimorf is. In vroulike prairie voles, het samelewing met 'n mannetjie, wat gelei het tot vennoot voorkeurvorming, aansienlik verminderde serum CORT vlakke [63]. Verder, vermindering in GR aktiwiteit, óf deur die vermindering van sirkulerende CORT deur adrenalektomie [63] of deur diere met 'n GR antagonis te behandel [52], gefasiliteerde vennootvoorkeurvorming. In teenstelling hiermee, CORT inspuitings of 'n stresvolle swem toets, wat verhoogde sirkulerende CORT [66], het die ontwikkeling van vennootvoorkeurvorming verhoed [63]. Saam dui hierdie data aan dat 'n afname in die HPA-as-aktiwiteit die voorkeur van die vennoot voorkeur in vroulike prairie voles vergemaklik. By mans, aan die ander kant, adrenalektomie inhibeer vennoot voorkeur voorkeur vorming en hierdie effek is omgekeer deur CORT vervanging [64], wat aandui dat CORT nodig is vir die vorming van voorkeur vir mans in mans. Daarbenewens het die verlies van 'n gebonde vennoot aansienlik verhoogde sirkulerende CORT-vlakke en bynierekliergewig in manlike prairie voles, wat daarop dui dat HPA-as-aktiwiteit die aversiewe effekte van vennootskeiding kan bemiddel en dus 'n rol speel in die bewaring en instandhouding van bestaande paar bindings [29]. Die HPA-as is ook betrokke by vadersgedrag. Mans wat aan 'n swemstres blootgestel is, het aansienlik meer tyd spandeer oor die hondjies en 'n tendens na meer tyd lek en versorging pups as onbelemmerde kontrole [14]. Hierdie gedragseffekte is nie in die vroulike prairie voles aangetref nie, wat aandui dat die uitwerking van stres op ouerlike gedrag, soos vennootvoorkeurvorming, seksueel dimorfies kan wees [14].
CRF is ook betrek by koppelingsverbande. Manlike prairie voles wat CRF-inspuitings ontvang het, het partnervoorkeure in die afwesigheid van paring, en hierdie geïnduseerde gedrag is geblokkeer deur mede-toediening van 'n CRF-reseptor antagonis [67]. Breinareas betrokke by die CRF-bemiddeling van vennootvoorkeure is ook geïdentifiseer. Plaaslike CRF inspuitings in die NAcc gefasiliteer, terwyl CRF reseptor antagoniste inhibeer, vennoot voorkeurvorming in manlike prairie voles [148]. Verder het paring met 'n vrou 'n toename in CRF mRNA in die BNST van manlike prairie voles opgewek [29]. Uiteindelik het die gebruik van urokortien-II, 'n lid van die CRF-peptiedefamilie, die passiewe ouergedrag in beide manlike en vroulike prairie voles verhoog, maar hierdie behandeling het geen effekte op angs of lokomotoriese gedrag gehad nie [190].
Verskeie ander neurochemikalieë is ook betrokke by sosiale binding in prairie voles. Byvoorbeeld, in manlike prairie voles, intra-VTA toediening van NBQX, 'n AMPA reseptor antagonis of bicuculline, 'n GABA-reseptor antagonis, geïnduseerde vennoot voorkeur voorkeur vorming, wat hierdie aminosure in selektiewe affiliasie impliseer [53]. Administrasie van die selektiewe serotonien heropname inhibeerder, fluoksetien, het die latensie verhoog om ouerlike gedrag in beide manlike en vroulike prairie voles te betrek, verminderde aggressie by mans en het geen effekte op ons sosiale gedrag nie [209], wat aandui dat serotonien ook sosiale gedrag wat met koppeling verband hou, kan bemiddel. Gonadale steroïede kan ook by hierdie lys gevoeg word. Manipulasie van testosteroon of estrogeen gedurende die eerste of tweede lewensweek verander aansienlike affiliatiewe en / of alloparale gedrag in jong prairie voles [138, 184]. Oestrogeen reseptor alfa (ERα) kan sommige van die effekte van gonadale steroïede bemiddel op paarbinding gedrag in prairie voles. Studies het getoon dat vroue meer ERα-ir-selle in verskeie breinareas insluit, insluitende die MEA, BNST, MPOA en VMH as mans, en 'n afname in ERa-ir-kleuring in die BNST, MPOA en VMH van vroue was geassosieer met induksie van seksuele ontvanklikheid [113]. By mans het 'n verhoogde ERα-uitdrukking in die MEA, deur die transfeksie van 'n adeno-geassosieerde virusvektor, die vertoning van alloparale gedrag en benadeelde vennootvoorkeurvorming ontwrig [58]. Net so het mans met 'n verhoogde ERα-uitdrukking in die BNST-vertoning afgeneem sosiale affiliasie [140]. Hierdie data dui op 'n omgekeerde verhouding tussen streeks ERα uitdrukking en sosiale gedrag in prairie voles. Saam met die studie wat hierbo beskryf word, word die betrokkenheid van verskeie neurochemikalieë en hormone in die regulering van paarbindingsgedrag in beide manlike en vroulike prairie voles beklemtoon.
8. Neurochemiese / hormoon interaksies
Soos hierbo hersien, is 'n verskeidenheid neurochemiese, neurotransmitter- en hormoonstelsels betrokke by koppeling. Dit is egter onwaarskynlik dat hierdie stelsels onafhanklik optree om hierdie komplekse sosiale gedrag te reguleer. In die volgende afdeling gaan ons ondersoeke bestudeer wat die bekende interaksies tussen sommige van hierdie sisteme, insluitend CRF, OT, AVP, DA, glutamaat (GLU), gamma-aminoboterzuur (GABA) en gonadale steroïedhormone, in die regulering van paar bindingsgedrag, hoofsaaklik vennootvoorkeurvorming.
Twee van die eerste neurochemikalieë het voorgestel om met mekaar te kommunikeer in die regulering van vennootvoorkeurvorming in prairie voles, was CORT en OT. Onthou dat in seksueel-naïewe vroue die blootstelling aan 'n onbekende man aansienlik verhoogde sentrale OT-vrystelling het [187] en verminderde serum CORT vlakke [63], effekte gedink om vennoot voorkeur voorkeurvorming te fasiliteer. Interessant genoeg het icv-inspuitings van OT 'n vergelykbare afname in serum CORT-vlakke veroorsaak, wat daarop dui dat OT met die HPA-as kan reageer om vennootvoorkeurvorming te reguleer [65] - 'n idee wat toekomstige ondersoek kan regverdig, gegee die voorgestelde interaksie tussen OT en CORT in ander sosiale gedrag [6, 39, 42, 132].
OT is ook getoon om met AVP te kommunikeer in die regulering van vennootvoorkeure, 'n bevinding wat nie verbasend is nie aangesien hierdie twee neuropeptiede nou verwant is aan mekaar en nie net dieselfde chemiese strukture met mekaar deel nie, maar slegs met twee aminosure verskil, maar kan ook interaksie met mekaar se reseptore [19]. Soos voorheen beskryf, kan ij-inspuiting van AVP of OT vennootvoorkeure in beide manlike en vroulike prairie voles veroorsaak na so min as 1-uur van samevatting met 'n teenoorgestelde geslagspesifieke dier. Interessant genoeg word die effekte van AVP op vennootvoorkeurvorming afgeskaf in die teenwoordigheid van 'n OTR-antagonis, en die effekte van OT word afgeskaf in die teenwoordigheid op 'n V1aR-antagonis, wat aandui dat AVP en OT kan wissel om mede-voorkeure te bemiddel [43]. Verder dui hierdie resultate aan dat die fasilitering van vennoot voorkeurvorming gelyktydige aktivering van beide V1aR en OTRs benodig [43]. Site-spesifieke manipulasie in die LS van manlike prairie voles het sedertdien hierdie hipotese ondersteun. Vennoot voorkeur voorkeur vorming geïnduceerd deur AVP microinjection in die LS is geblokkeer deur gelyktydige toediening van 'n OT reseptor antagonist [149]. Saam met hierdie studies word voorgestel dat die sentrale OT- en AVP-stelsels saamwerk met mekaar om mede-voorkeurvorming te bemiddel.
OT en AVP is ook getoon om interaksie met ander neurotransmitterstelsels, soos DA, om vennootvoorkeure te bemiddel. In vroulike prairie voles, byvoorbeeld, is die voorkeure wat deur NAcc D2R geaktiveer is, geïnduceerd deur gelyktydige toediening van 'n OTR-antagonis [150]. Omgekeerd is vennootvoorkeure wat deur sentrale OT-administrasie geïnduseer is, geblokkeer deur gelyktydige toediening van 'n D2R-antagonis in die NAcc [150]. Hierdie resultate dui daarop dat gelyktydige aktivering van beide D2R's en OTR's in die NAcc nodig is vir die fasilitering van vennootvoorkeure in vroulike prairie voles. AVP-DA-interaksies is ook betrokke by vennootvoorkeurvorming. In 'n onlangse studie is natuurlik prominente manlike weide volumes wat nie andersins vennootvoorkeure sal vorm nie, met 'n mate-ontvang virale vektorgemedieerde oordrag van die prairie vole V1aR-geen in die VP, wat lei tot upregulasie van die V1aR in hierdie streek en die vorming van vennootvoorkeure na 24-ure van paring [145]. In 'n tweede eksperiment is hierdie virale vektor-geïnduseerde voorkeure geblokkeer deur toediening van 'n D2R-antagonis voor paring, wat daarop dui dat AVP en DA kan wissel om paringsbindingsvorming te bemiddel [145]. Hierdie hipotese word ondersteun deur die bekende neuroanatomiese konneksie tussen hierdie twee streke, aangesien D2R medium spiny neurons in die NAcc projek direk aan die VP uitdruk [90].
GLU, GABA en CRF is ook voorgestel om met DA te kommunikeer in die regulering van vennootvoorkeure [52, 53]. Blokkade van AMPA GLU of GABA-reseptore, deur middel van inspuiting van NBQX of bicuculline, onderskeidelik, in die VTA-geïnduceerde vennootvoorkeure in die afwesigheid van paring. Aangesien die VTA die belangrikste bron van DAergiese afferente vir mesolimbiese breinstreke insluit, insluitende die NAcc, is voorgestel dat die effekte van hierdie antagoniste op vennoot voorkeur voorkeurvorming bemiddel kan word deur hul effekte op NAcc DAergic neurotransmission [53]. In 'n aparte studie volgehoue perifere toediening van RU-486, 'n GR-antagonis, geïnduseerde vennootvoorkeure in vroulike prairie in die afwesigheid van paring [52]. Hierdie effekte is geblokkeer deur mede-administrasie van óf 'n D1R- of D2R-antagonis in die laterale ventrikel, wat daarop dui dat die effekte van GR-antagonisme op vennootvoorkeurvorming bemiddel kan word deur middel van 'n interaksie met sentrale DA-stelsels [52]. Verdere eksperimentering is nodig om die aard van interaksies tussen GLU, GABA, CRF en DA in vennootvoorkeurvorming te beskryf.
Laastens speel gonadale steroïede 'n belangrike rol in koppeling en word gedink om met 'n verskeidenheid neuropeptied en neurochemiese stelsels betrokke te raak in hierdie gedrag. Byvoorbeeld, uitgebreide blootstelling aan 'n manlike (of manlike chemosensoriese seine) verhoog sirkulerende estradiolvlakke en gevolglik gedragsestrus, of seksuele ontvanklikheid in vroulike prairie voles [35, 36, 47, 203]. Seksuele ontvanklikheid kan ook in ovariectomized wyfies geïnduseer word deur oestrogeen toediening alleen [35]. Interessant genoeg het verhoogde serum estrogeenvlakke, wat veroorsaak is deur blootstelling aan manlike chemosensoriese seine of deur eksogene oestrogeenadministrasie, aansienlik verhoogde OTR binding in die prairie vole brein [233], wat aandui dat oestrogeen en OT interaksie kan beïnvloed om paring te reguleer - wat maklike voorkeurvorming by vroue fasiliteer [228]. By mans is testosteroon bevind dat die effekte van AVP op vennootvoorkeurvorming beïnvloed word. Onthou, dat icv administrasie van AVP fasiliteer die vorming van vennoot voorkeure in manlike prairie voles na slegs 1 uur van samelewing [43]. Interessant genoeg gee die AVP-administrasie nie vennootvoorkeure in volwasse manlike prairie voles wat op die dag van hul geboorte gekastreer is nie. Dit dui daarop dat die organisatoriese effekte van testosteroon nodig is vir die effekte van AVP op vennoot voorkeur voorkeurvorming [57]. Testosteroon en AVP kan ook in die regulering van vaderlike gedrag interaksie hê, aangesien manlike prairie voles wat in volwassenheid gegooi is, 'n verminderde digtheid van AVP-ir-vesel in die LS gehad het en minder vaderlike gedrag vertoon as kontrole met ongeskonde gonads [219] (vgl [152, 153]).
9. Opsomming en addisionele oorwegings
Pair binding in prairie voles is 'n komplekse sosiale gedrag wat die koördinasie van verskeie afsonderlike gedrag insluit, insluitende selektiewe affiliasie, selektiewe aggressie en ouersorg. Die gepaste uitdrukking van hierdie gedrag vereis 'n verskeidenheid kognitiewe funksies, insluitende sensoriese verwerking, geheueformasie, en individuele herkenning, sowel as motoriese uitset. Meervoudige breinstreke, soos die MEA, BNST, LS, NAcc, PFC en AH, wat bekend is om hierdie prosesse te bemiddel, is betrokke by paarbinding gedrag in prairie voles, soos hierbo beskryf. Daarbenewens is baie van die neurochemikalieë wat betrokke is by koppelingsverbindings, insluitende AVP, OT, DA, CRF en GLU, bekend om in hierdie breinstreke op te tree om prosesse noodsaaklik vir koppeling te bemiddel. Byvoorbeeld, AVP in die LS [78] en OT in die MEA [77] bemiddel sosiale erkenning in ander spesies, 'n proses wat inherent is aan die vorming en vertoning van vennootvoorkeure in prairie voles. As 'n ander voorbeeld, speel DA in die NAcc 'n belangrike rol in gekondisioneerde beloning leer [23, 119], 'n proses wat waarskynlik bydra tot die vennoot voorkeur voorkeur vorming deur middel van 'n geleerde assosiasie tussen die versterkende eienskappe van paring en die spesifieke olfaktoriese handtekening van die mate [8, 10, 245].
Alhoewel noukeurige eksperimentering die belangrikheid van elk van hierdie afsonderlike breinstreke en neurochemikalieë vir koppelingsgedrag openbaar gemaak het, word elke getoetsde gedrag ongetwyfeld gereguleer deur 'n groter stroombaan met verskeie breinstreke en neurochemikalieë. Terwyl dit nog nie volledig ondersoek is nie, het data van ander knaagdiere spesies duidelike anatomiese verbindings tussen die breingebiede wat hierbo genoem is, aangetoon en hierdie verbindings vorm neurale stroombane met diskrete funksies wat verband hou met bindings [245]. Byvoorbeeld, verbindings tussen die vomeronasale orgaan (VNO), AOB en MeA speel 'n belangrike rol in die verwerking van chemosensoriese leidrade [30, 72, 121, 130, 192], en nie verbasend nie, is die aktivering van beide die VNO en MeA tydens sosiale en seksuele ondervinding (wanneer diskrete besondere olfaktoriese leidrade teenwoordig is) noodsaaklik vir die vorming van vennootvoorkeure [49, 133]. Verbindings tussen die MEA en AH reguleer aggressie [33, 202], en die aktivering van hierdie roete reguleer selektiewe aggressie in prairie voles [99, 224]. Daarbenewens word die goed-gekenmerkde mesolimbiese DA-stelsel, wat bestaan uit DAergiese selle in die VTA wat na die NAcc en mPFC projekteer, gereguleer deur wederkerige GLUergic projeksies vanaf die mPFC na die NAcc en VTA [34, 193]. Hierdie neurale kring gee motivering aan die omgewing-relevante stimuli [120, 232], die fasilitering van adaptiewe doelgerigte gedrag, soos copulasie met 'n ontvanklike maat [22, 74, 179, 180] en die herwinning van pups [2, 112, 171]. Dit is belangrik om daarop te let dat net soos dieselfde stelsel meer as een gedrag kan bemiddel, soos blyk uit laasgenoemde voorbeeld, kan dieselfde neurochemiese meer as een gedrag reguleer. Byvoorbeeld, AVP-neurotransmissie, in die LS, VP, en / of AH speel 'n belangrike rol in vennootvoorkeurvorming, selektiewe aggressie en vaderlike gedrag. Verder kan een gedragsgebeurtenis bemiddel word deur meer as een neurale kring. Sosio-seksuele ondervinding - 'n voorvereiste vir vennootvoorkeurvorming - veroorsaak byvoorbeeld beide DA en OT-vrylating in die NAcc [98, 187], AVP vrystelling in beide die LS [216] en VP [245], en is ook voorgestel om OT in die PFC vry te stel [245]. So, werk veelvuldige neurale stroombane en neurochemikalieë met mekaar saam om gedrag wat verband hou met koppeling met mekaar te reguleer.
Ten slotte, in die bespreking van paarbinding in die prairie vole, moet seksverskille nie oor die hoof gesien word nie. Soos hierbo bespreek, is die neurale regulering van paarbindingsgedrag in sommige gevalle seksueel dimorf (bv. CORT-regulering van vennootvoorkeurvorming [63, 64]). Verder, sommige neuropeptides, soos AVP en OT, kan geslagspesifieke rolle hê in sekere gedrag wat verband hou met koppeling: AVP reguleer selektiewe aggressie [99, 100] en vaderlike gedrag [149, 213] by mans, terwyl OT moederlike sorg in vroue reguleer [16, 76, 165, 173, 178]. Daarbenewens lyk dit of mans en vrouens verskil in hul sensitiwiteit vir AVP en OT. Alhoewel beide neuropeptides in beide geslagte betrokke is by die vorming van vennootvoorkeur [43], laer dosisse AVP was voldoende om vennootvoorkeure by mans as vrouens te bewerkstellig en perifere OT-toediening was effektief om vennoot voorkeur voorkeurvorming slegs in die vroulike, maar nie manlike, prairie voles [54]. Seksuele dimorfismes in fisiologie en neurale substrate kan onderliggend aan hierdie verskille in gedrag. Byvoorbeeld, soos gevind in ander knaagdiere spesies [48, 61, 207], manlike voles het meer AVP mRNA gemerkte selle in die BNST en MeA en 'n hoër digtheid van AVP-ir vesels in die LS (waarskynlik projeksies van AVP wat selle in die BNST en MeA produseer) as vroulike voles [17, 221]. Interessant genoeg, 3-dae van samevatting met 'n teenoorgestelde geslag, spesifiseer 'n toename in die aantal AVP mRNA gemerkte selle in BNST en 'n afname in die digtheid van AVP-ir-kleuring in die LS in manlike, maar nie vroulike, prairie voles, wat 'n aanduiding gee van 'n seksueel-dimorfe effek van sosio-seksuele ondervinding op AVP-aktiwiteit, wat op sy beurt 'n rol kan speel in die regulering van paarbinding gedrag in manlike prairie voles. Seksverskille is ook gevind in 'n populasie van TH sintetiserende selle in die anteroventrale periventrikulêre preoptiese area [139] en die uitgebreide amygdala [168] in die prairie vole brein, maar die funksionele rol van hierdie selle in koppeling moet nog ondersoek word. Dit is welbekend dat seksuele dimorfismes in fisiologie en neurale substrates seksuele verskille in gedrag kan onderlê. Daarbenewens kan seksverskille in die brein toelaat dat daar soortgelyke gedrag tussen mans en vroue vertoon word ten spyte van hul verskillende fisiologieë [62]. Met ander woorde, seksueel-dimorfe neurochemiese sisteme kan mans en vroue toelaat om kompenserende meganismes te hê wat in ooreenstemming met hul fisiologieë werk om soortgelyke gedragsuitkomste te lewer. Hierdie voorstel is in ooreenstemming met studies in die prairie vole wat demonstreer dat seksueel dimorfe stelsels, soos die AVP-paaie van die MeA en BNST na die LS [17], aktiveer die vertoning van ouerlike gedrag by mans [216] terwyl OT-stelsels dieselfde gedrag in vroue toelaat [16, 173].
10. Gevolgtrekkings en toekomstige aanwysings
Alhoewel die bestudering van die bande tussen prairie vole pare ons nie in staat sal stel om die verwikkelinge van menslike verhoudings ten volle te verstaan nie, kan hulle beslis insig gee in die basiese neurale meganismes wat onderliggend aan volwasse aantrekkingskrag en aanhangsel is. Die literatuur wat hierbo hersien is, het 'n verskeidenheid neuropeptied-, neurotransmitter- en hormonale stelsels in die regulering van paarbinding in prairie voles geïmpliseer. Gevolglik het voorlopige werk by mense baie van hierdie selfde stelsels in menslike sosiale gedrag geïmpliseer. Byvoorbeeld, onlangse navorsing wat funksionele magnetiese resonansie-beeldvorming gebruik om realtydse breinaktivering by mense te meet, het voorgestel dat DA-neurotransmissie die keuse en aanhegting van menslike maatreëls kan ondergaan [81]. Hierdie studies het bevind dat DA-ryk gebiede, soos die VTA, geaktiveer is toe deelnemers in vroeë stadiums van intense romantiese verhoudings of in langtermyn-liefdesverhoudings 'n foto van hul geliefdes gesien het, maar nie toe hulle foto's van ander bekende individue [12, 20, 21]. Onlangse studies het ook die OT-stelsel in menslike koppel-interaksies betrek. In 'n placebo-beheerde eksperiment, byvoorbeeld, intranasale toediening van OT-'n metode van aflewering wat die neuropeptied toegang tot die brein maklik laat toeneem, het die positiewe kommunikasie tussen paartjies aansienlik verhoog, soos geïnkorporeer deur oogkontak, nuuskierigheid /70]. Daarbenewens het OT bevind dat vertroue onder mense verhoog word - 'n voorvereiste vir sosiale affiliasie [137]. Verder is AVP betrokke by menslike aggressiewe gedrag, aangesien vlakke van AVP in die serebrospinale vloeistof van mans en vroue positief gekorreleer is met 'n lewensgeskiedenis van aggressiewe gedrag [46]. Saam met hierdie studies word die moontlikheid uitgespel dat soortgelyke neurale meganismes sosiale gedrag in mense en nie-menslike soogdiere kan bemiddel.
'N Relatiewe hoë mate van bewaring tussen die gedrags- en neurobiologiese aspekte van prairie vole en menslike sosiale gedrag dui daarop dat die prairie vole-model ideaal kan wees vir basiese en translasionele navorsing wat die neurobiologie van sosiale gedrag ondersoek. Gevolglik kan navorsing in prairie voles ons nie net meer leer oor die faktore wat onder normale sosiale gedrag staan nie, maar kan ons ook die onderliggende oorsake van sosiale tekorte wat in verskeie geestesgesondheidsafwykings aangetref word, ondersoek. 'N Notasvolle voorbeeld behels die gebruik van die prairie vole model vir die studie van outisme spektrum afwykings [147, 157], waarin AVP, OT en DA reeds betrokke was [111, 115, 156, 236]. Daarbenewens is die prairie vole onlangs ingestel as 'n diermodel vir depressie, spesifiek depressie veroorsaak deur sosiale verlies in volwasse jare [29, 103]. Laastens is prairie voles onlangs aangewend om die effekte van dwelmmisbruik op koppeling te ondersoek. Hierdie studies het getoon dat dysregulering van die mesolimbiese DA-stelsel betrokke kan wees by die dwelm-geïnduseerde verswakking van sosiale gedrag [151, 238]. Hierdie en ander studies [84] demonstreer die nut van hierdie diermodel vir die ondersoek van neurale meganismes onderliggend aan normale en abnormale sosiale gedrag, en hul verwante prosesse.
Erkennings
Ons wil graag C. Lieberwirth, K. Lei, MM Martin en AS Smith bedank vir hul kritiese lees van die manuskrip. Ons bedank ook AS Smith vir sy nuttige besprekings tydens die skryf van hierdie manuskrip en vir sy fotografiese bydraes. Ons erken dankie C. Badland en J. Chalcraft vir hul hulp met die syfers. Befondsing vir hierdie werk is deur die Nasionale Instituut van Gesondheidstoelaes DAF31-25570 aan KAY, MHF31-79600 aan KLG, en MHR01-58616, MHR21-83128, DAR01-19627 en DAK02-23048, aan ZW verskaf.
voetnote
1Terwyl prairie voles wat van Illinois afkomstig was, vertoon gedragswyses wat dui op 'n monogame lewensstrategie in die veld en betroubare vertoning van paar bindingsgedrag in laboratoriumtoestande toon, is dit belangrik om daarop te let dat prairie voles uit Kansas [55, 186] en Tennessee [175, 235] toon subtiele verskille in sommige aspekte van hul gedrag en fisiologie [185] Hierdie verskille ondersteun die teorie dat 'n verskeidenheid ekologiese toestande dieregedrag en paringstrategieë tussen bevolkings binne dieselfde spesie kan beïnvloed [73]. As gevolg van hierdie variasie word prairie voles uit Illinois algemeen gebruik in laboratoriumstudie van die neurobiologie van koppeling. Data uit daardie studies is die fokus van die huidige resensie.
Disclaimer van die uitgewer: Hierdie is 'n PDF-lêer van 'n ongeredigeerde manuskrip wat aanvaar is vir publikasie. As 'n diens aan ons kliënte voorsien ons hierdie vroeë weergawe van die manuskrip. Die manuskrip sal kopieëring, tikwerk en hersiening van die gevolglike bewys ondergaan voordat dit in sy finale citable vorm gepubliseer word. Let asseblief daarop dat tydens die produksieproses foute ontdek kan word wat die inhoud kan beïnvloed, en alle wettige disklaimers wat van toepassing is op die tydskrif betrekking het.
Verwysings
;