La neŭrobiologio de socia alligitaĵo: kompara aliro al kondutaj, neŭroanatomaj kaj neŭrokemiaj studoj (2008)

Iru al:

abstrakta

1. Enkonduko

Socia konduto implikas kompleksajn interagojn inter individuoj kaj montras, en diversaj gradoj, tra la besta regno. La apareamiento kaj la agreso, ekzemple, estas oftaj al specioj, kiuj montras malsamajn viv-strategiojn, dum la formado de fortaj ligoj inter plenkreskuloj kaj la bopatra prizorgado de idaro estas ĝenerale montrata nur de specioj, kiuj sekvas monogamajn viv-strategiojn, inkluzive de niaj. La formado de fortaj sociaj ligoj estas esenca por individua bonstato, kaj ĉe homoj estas kritika ero de mensa sano. Kiel tia, nekapablo fari tion estas uzata kiel diagnoza komponento de diversaj psikologiaj malordoj, inkluzive de aŭtismo, socia angoro kaj skizofrenio (Volkmar, 2001). Studado pri la neurobiologio subtena socia ligado povas doni komprenon pri la kaŭzoj kaj kuracado de tiaj malsanoj.

Kvankam diversaj bestaj modeloj estis disvolvitaj por studi sociajn kondutojn ubiecajn al mamulaj specioj, inkluzive de pariĝo, patrina prizorgado kaj agreso (Seay et al., 1962; Coe et al., 1978; Kendrick et al., 1992; Nelson et al., 2001; Weller et al., 2003; Levy et al., 2004; Moriceau et al., 2005; Hull et al., 2006; Hull et al., 2007; Nelson et al., 2007), la formado de fortaj interligoj inter pariĝado (paraj ligoj), kaj kondutoj asociitaj kun ĉi tiuj ligoj, kiel ekzemple vickulpuloj (selektema agreso) kaj patra prizorgado, estis konstatitaj, eble pro la manko de taŭgaj bestaj modeloj. Ĉi tiuj kondutoj estas relative maloftaj en la besta regno, kaj ĉe mamuloj nur la 3-5% de specioj estas monogamaj (Kleiman, 1977). En la lastaj jaroj, roduloj de la genro Mikroto estis utiligitaj en laboratoriaj studoj por esplori ĉi tiujn malpli oftajn sociajn kondutojn kaj iliajn subterajn neurobiologiajn mekanismojn. Studoj centrantaj sur la monogama praa volforto (Microtus ochrogaster) kaj aliaj rilataj vulonaj specioj proponis komprenon pri la hormona, neŭroatomatika, neŭrokemia, ĉela kaj molekula regulado de paraj ligoj, selektema agreso kaj patra prizorgado.

En ĉi tiu recenzo ni unue enkondukos la Mikroto ronĝuloj kaj diskutu pri ilia ebla uzo en komparaj studoj. Ni tiam diskutos pri la socia organizo de la pradera volado kaj kiel ĉi tiu besta modelo estas uzata por la studo de socia konduto. Fine ni diskutos pri la neŭroatomikaj kaj neŭrokemiaj studoj, kiuj eligis iujn gravajn centrajn mekanismojn sub la paro-ligado kaj ĝiaj asociitaj kondutoj.

2. la Mikroto ronĝuloj por komparaj studoj

La genro Mikroto ĝi konsistas el vario de voluptaj specioj, kiuj dividas proksiman taksonomian rilaton, sed malsamas tre draste laŭ socia organizo. Ĉi tiu filogenetika simileco, kunigita al diverĝa vivstrategio, faras ĉi tiujn ronĝulojn ege valorajn por komparaj studoj esplorantaj socian konduton. Ekzemple, pradoj kaj pinaroj (M. pinetorum) estas tre filia (Figuro 1A), monogamaj ronĝuloj, kiuj formas daŭrajn ligojn post pariĝo (FitzGerald et al., 1983; Getz et al., 1986; Carter et al., 1993). En ambaŭ specioj, paroj kunligitaj kun maskloj kaj inoj dividas neston kaj hejman teritorion kaj ambaŭ la patrino kaj la patro partoprenas en bredado (Figuro 1B) (Wilson, 1982; FitzGerald et al., 1983; McGuire et al., 1984; Gruder-Adams et al., 1985; Getz et al., 1986; Oliveras et al., 1986; Carter et al., 1993). Alternative, herbejo (M. pennsylvanicus) kaj montano (M. montanus) voloj estas malpli sociaj (Figuro 1A), promiskaj ronĝuloj, kiuj ne formas parajn ligojn aŭ dividas neston post pariĝo (Getz, 1972; Madison, 1978; Jannett, 1980; Madison, 1980; Jannett, 1982; Insel et al., 1995b; Young et al., 1998). Ĉe tiuj specioj, kiel kutimas ĉe aliaj promiskaj mamuloj, nur la patrino partoprenas gepatran prizorgadon (Figuro 1B) (Wilson, 1982; McGuire et al., 1984; Gruder-Adams et al., 1985; Oliveras et al., 1986). Estas interese noti, ke ĉi tiuj voleaj specioj, malgraŭ iliaj malsamaj vivaj strategioj kaj socia konduto, montras similajn ne-sociajn kondutojn. Ekzemple, ili montras similajn padronojn de ultradiana ritma agado, lokomotora-esplorada konduto, fosado, kaj nestokonstruado (Tamarin, 1985). Tial iliaj diferencoj en socia konduto rilatas al iliaj speci-vivaj strategioj.

  

figuro 1

Komparo de pradera kaj herbeja socia konduto

Krom socia konduto, volatilaj specioj ankaŭ disponigis komparan modelon por la studo de aliaj evoluaj kaj fiziologiaj procezoj. Ekzemple, monogamaj kaj promiskaj voles estis trovitaj diferencaj en la indico de cerba disvolviĝo (Gutierrez et al., 1989), la padrono de seksa dimorfismo en precipe cerbaj areoj (Shapiro et al., 1991), regiona esprimo de neurotransmisiloj dum disvolviĝo kaj en plenaĝeco (Wang et al., 1996b; Wang et al., 1997b; Wang et al., 1997c; Wang et al., 1997d; Liu et al., 2001b), spaca kapablo (Jacobs et al., 1990), socia streĉa respondo kaj angoro-rilata konduto (Shapiro et al., 1990; Stowe et al., 2005). Kune, ĉi tiuj datumoj pruvas la grandan utilecon de mikrotinaj ronĝuloj por komparaj studoj.

3 La praa volemo kaj socia korinklino

La pradera volvaĵo estas miktrotina specio, trovata en la herbejoj de la centra Usono (Tamarin, 1985), tio estas ofte uzata por studi socian alligitecon. Kampaj studoj montris, ke pradaj volvoj estas monogamaj, ĉar maskloj kaj inoj formas longtempanjn interligojn post pariĝo, dividas neston kaj hejman gamon dum la reprodukta sezono kaj emas vojaĝi kune (Getz et al., 1981; Tamarin, 1985; Getz et al., 1986). Unufoje ligite, plenkreska maskla kaj virina praa volupto kutime restos kune ĝis unu partnero mortos, kaj eĉ tiam, malofte formos novan paran ligon (Getz et al., 1996; Pizzuto et al., 1998).

Eblis studi la socian konduton de praderaj folioj en la laboratorio, ĉar ĉi tiuj bestoj adaptiĝas facile, reproduktiĝas bone, kaj daŭre montras monogaman vivstrategion en kaptiteco (Dewsbury, 1987). Unu konduta trajto de monogamio, la bi-gepatra prizorgado de idaro, estis bone studita en ĉi tiu specio. Ambaŭ praaj voloj de patrino kaj patro partoprenas en bredado de iliaj idoj, kaj patroj kontribuas rekte kaj nerekte al la postvivado de siaj idoj per montrado de ĉiuj aspektoj de gepatra konduto krom flegado (vidu recenzojn Dewsbury, 1985; Wang et al., 1996a). Ekzemple, masklaj praaj vulpoj kolektas kaj preparas materialojn por nestokonstruado, partoprenas kurkonstruadon kaj manĝadon, kaj rekte elfluas, gravas, kaj reprenas idojn (Thomas et al., 1979; Dewsbury, 1985; Gruder-Adams et al., 1985; Oliveras et al., 1986).

La formado de plenkreskaj alligitecoj inter viraj kaj inaj pradaj volvoj ankaŭ estis studita en kontrolita medio. Fidinda konduta indekso de formado de paraj ligoj en la laboratorio estas la evoluo de prefero por familiara kunulo (partiano de prefero) (Williams et al., 1992b; Winslow et al., 1993; Insel et al., 1995a). Ĉi tiu preferinda kuniĝo povas esti kvantigita uzante teston pri kunula prefero, unue disvolvita en la laboratorio de D-ro Sue Carter (Williams et al., 1992b). Ĝenerale, la triĉambra testada aparato konsistas el centra kaĝo konektita per kavaj tuboj al du identaj kaĝoj, ĉiu enhavante stimulan beston. Ĉiu stimula besto, unu el kiuj estas la familiara kunulo kaj la alia, kiu estas aparta nekonata, estas ligita en sian respektivan kaĝon kaj ne povas interagi kun la alia. La subjekto tiam estas metita en la centran kaĝon kaj lasita kuri libere tra la aparato dum la daŭro de la tri horo videotestita testo. En iuj variaĵoj de ĉi tiu aparato, inkluzive de nia propra laboratorio, fotobajmaj sensiloj tra la konektaj tuboj kontrolas la kvanton de tempo, kiun la subjekto pasigas en ĉiu kaĝo kaj ofteco de kaĝoj. Partnereca prefero estas deduktita kiam la subjekto pasigas signife pli da tempo en flank-al-flanka kontakto kun sia familiara partnero ol kun la konsciinda fremdulo. Partnera preferoformado estas fidinde vidata en kaj viraj kaj virinaj pradfluoj en la laboratorio post 24-horoj da pariĝo kaj kunvivado (Figuro 1C) (Williams et al., 1992b; Winslow et al., 1993; Insel et al., 1995b). Oni devas rimarki, ke dum pariĝo estas ĝenerale konsiderata necesa por disvolviĝo de partneraj preferoj en praaj voloj (Winslow et al., 1993; Insel et al., 1995b), unu studo pruvis, ke ovariectomigitaj inaj praaj volvoj kapablis formi partnerajn preferojn dum plilongigita kunvivado kun masklo sen manko de pariĝo (Williams et al., 1992b). Partneraj preferoj, iam formitaj, pruviĝis daŭri almenaŭ du semajnojn eĉ en foresto de daŭra eksponiĝo al la partnero (Insel et al., 1995a).

Koincida kun kunula prefero-formado, agresa konduto ankaŭ disvolviĝas en viraj praaj voloj post 24-horoj de pariĝo (Winslow et al., 1993; Insel et al., 1995b; Wang et al., 1997a). Dum sekse naivaj plenkreskaj viroj kutime esploras, sed montras malmultan atakan konduton al nekonata besto, sekse sperta masklo atakos agreseman nekonatan (Winslow et al., 1993; Insel et al., 1995b; Wang et al., 1997a; Aragona et al., 2006), inkluzive de sekse akceptebla ino (Figuro 1D) (Gobrogge et al., 2007). Ĉi tiu agreso estas selektema, ĉar la viroj restas filiaj al sia familiara kunulo (Winslow et al., 1993; Gobrogge et al., 2007), kaj estas pensita funkcii en gardado de kompanoj kaj en la bontenado de la jam establita paro-ligo, ĉar ĝi malebligas la formadon de estontaj ligoj kun aliaj konsiletoj. Selektema agreso, kiel paro-ligado, estas daŭra konduto, kiu daŭras almenaŭ du semajnojn post la formado de partnereca prefero (Winslow et al., 1993; Aragona et al., 2006; Gobrogge et al., 2007). En la laboratorio, ĉi tiu konduto estas studita per testo de loĝanta entrudiĝinto. Ĝenerale, subjektoj rajtas pariĝi kaj kunvivi kun ino en la hejm-kaĝo de la subjekto dum periodo de tempo. Poste, dum la loĝanta testo de la entrudiĝinto, la familiara partnero estas forigita kaj anstataŭigita de specifa entrudiĝinto kaj la konduta respondo de la subjekto al la entrudulo estas videotakta kaj kvantigita. Diversaj specoj de konduto povas esti kvantigitaj, inkluzive de atakmordoj, flankaj ekranoj, lunge minacoj, postkurado, defenda postrado kaj afiliación (Winslow et al., 1993; Aragona et al., 2006; Gobrogge et al., 2007). Studoj pri unuaranga agreso temigis virajn praderajn vulpojn (Winslow et al., 1993; Insel et al., 1995b; Wang et al., 1997a), tamen inoj de ĉi tiu specio ankaŭ montras ian induktitan agreson (Getz et al., 1980; Getz et al., 1981).

Pruviĝis, ke 24-horoj da pariĝo kaj kunvivado inter plenkreska masklo kaj ina praa volupto rezultas fidinde al formado de partnereca prefero, kiel indikis la prefereca afiliacio kun sia familiara partnero kontraŭ specifa fremdulo. (Williams et al., 1992b; Insel et al., 1995a; Insel et al., 1995b; Aragona et al., 2003). Kontraŭe, 1-6-horoj da kunvivado sen pariĝo estas nesufiĉaj por produkti partneran preferon en ĉi tiu specio. (Williams et al., 1992b; Insel et al., 1995a; Insel et al., 1995b; Cho kaj kunlaborantoj, 1999). Ĉi tiu paradigmo fariĝis utila en farmacologiaj studoj esplorantaj la neŭrokemian reguladon de paraj ligoj. Ekzemple, se la blokado de neŭrokemia ricevilo rezultigas la nekapablon de bestoj formi partneran preferon post 24-horoj de pariĝo, oni povas dedukti, ke aliro al ĉi tiu ricevilo estas necesa por paro-ligado. Alternative, se farmakologia aktivado de neŭkemia ricevilo dum la socia kohabito 1-6-horo induktas partnerajn preferojn, oni povas dedukti, ke aktivigo de ĉi tiu ricevilo sufiĉas por indukti paran ligadon. Uzante ĉi tiun paradigmon, pluraj neŭkemiaĵoj estis implikitaj en socia praa ligado de praderaĵoj inkluzive de oksitocino (OT), arginina vasopresino (AVP), dopamino (DA), liberiga faktoro de kortikotrofino (CRF), gama-aminobutira acido (GABA) kaj glutamato (Williams et al., 1992a; Winslow et al., 1993; Williams et al., 1994; Carter et al., 1995; Wang et al., 1998; Wang et al., 1999; Gingrich et al., 2000; Liu et al., 2001a; Aragona et al., 2003; Liu et al., 2003; Lim et al., 2004c; Curtis et al., 2005b; Aragona et al., 2006). En ĉi tiu revizio, ni fokusos pri la implikiĝo kaj interagoj de la neuropéptidos AVP kaj OT kaj la neurotransmisilo DA en la regulado de duaj ligaj kondutoj en monogamaj pradoj.

4 Neuropeptidergika regulado de socia korinklino

Fruaj studoj esplorantaj la neurobiologio de pradera vole socia ligiteco temigis la du neuropeptidojn AVP kaj OT pro sia konata rolo en ŝlosilaj procezoj asociitaj kun socia ligado. Ekzemple, AVP kaj OT estis delonge implikitaj en lernado kaj memoro (de Wied et al., 1974; Hamburger-Bar et al., 1985; Hamburger-Bar et al., 1987; Engelmann et al., 1996), du faktoroj esencaj por individua agnosko kaj finfine parigitaj interligoj inter plenkreskaj pradaj volvoj (Carter et al., 1995). Aldone ambaŭ peptidoj estis implikitaj en seksa konduto (Argiolas et al., 1988; Argiolas et al., 1989; Carter et al., 1995) kaj pariĝo gravas por la formado de paro-ligo. Fine oni sciis, ke OT kaj AVP gravas por la interligo inter patrino kaj idaro. Efektive, centra administrado de OT estas trovita plibonigi patrinan konduton ĉe ŝafoj (Kendrick et al., 1987) kaj ratoj (Pederson et al., 1979).

Komparaj studoj inter monogamaj kaj promiskaj flugilaj specioj malkaŝis la distribuajn padronojn de centraj AVP kaj OT-sistemoj en la cerba voleo. Uzante imunokitokemion kaj in situ hibridigo, AVP pozitivaj ĉeloj estis trovitaj en pluraj cerbaj regionoj inkluzive de la hipotalamaj kernoj, la lito-kerno de la stria terminalis (BNST), kaj la media kerno de la amigdala (MeA) (Bamshad et al., 1993; Wang, 1995; Wang et al., 1996b). Densaj AVP-imunoreaktivaj (AVP-ir) fibroj ĉeestas en la flanka septo (LS), flanka habenular-kerno, diagonala bando, BNST, mez-preoptika areo (MPOA), kaj MeA (Wang et al., 1996b). OT pozitivaj ĉeloj estas trovitaj en pluraj cerbaj regionoj inkluzive de la hipotalamaj kernoj, MPOA, BNST, kaj la flanka hipotalamo-areo (LH) (Wang et al., 1996b). Kvankam ekzistas iuj subtilaj specioj diferencoj (Wang, 1995; Wang et al., 1996b), ĝenerale, la distribuaj ŝablonoj de pozitivaj ĉeloj AVP kaj OT kaj iliaj projekcioj ŝajnas esti tre konservitaj inter volejaj specioj malgraŭ iliaj disaj vivaj strategioj. Ĉi tio estas plue subtenata de la fakto, ke ĉi tiuj neuropeptidaj vojoj dividas iujn karakterizaĵojn kun tiuj trovitaj en aliaj specioj de ronĝuloj, kiuj sekvas ne-monogamajn viv-strategiojn. Ekzemple, la AVP-vojo en voloj, kiel ĉe ratoj (De Vries et al., 1990; Szot et al., 1993), montras impresan gradon de seksa dimorfismo en la BNST kaj LS. Specife, viroj havas pli da AVP pozitivaj ĉeloj kaj pli alta denseco de projekcioj de AVP-ir en ĉi tiuj regionoj ol inoj (Bamshad et al., 1993; Wang, 1995; Wang et al., 1996b), kaj ĉi tiu AVP-esprimo ĉe viroj estas reguligita per cirkulado de testosterona (Wang et al., 1993).

Studoj uzantaj aŭradiografion kaj receptorojn in situ hibridiĝo montris frapajn speciojn diferencojn en distriburaj padronoj de AVP kaj OT kaj regionan densecon en voloj kiuj sekvas malsamajn vivajn strategiojn (Insel et al., 1992a; Insel et al., 1994; Young et al., 1996; Young et al., 1997b; Lim et al., 2004a; Smeltzer et al., 2006). Ekzemple, pradaj volvaĵoj havas pli densan etikedon de AVP V1a (V1aR) etikedo aŭ mRNA-esprimo ol montaj voloj en pluraj cerbaj areoj, inkluzive de la akcesora olfakta bulbo, diagonala bando, laterodorsal kaj paraventricular talamo, kaj la BNST (Insel et al., 1994; Young et al., 1997b). Aliflanke, montaj voloj havas pli altajn densecojn de la V1aR ol praderaj volvoj en aliaj cerbaj regionoj inkluzive de la mezaj antaŭfrontalaj kortekso (mPFC) kaj LS (Figuroj 2A kaj B) (Insel et al., 1994; Smeltzer et al., 2006). Estas interese noti, ke monogamaj pradarboj kaj pinaroj montras similan padronon de etikedado de V1aR en la cerbo, dum promiscuaj montanoj kaj herbejoj montras alian padronon, sugestante, ke tiaj diferencoj en distribuado de V1aR ne estas nepre specife specioj, sed anstataŭe rilatas al socia organizado. (Insel et al., 1994; Wang et al., 1997d; Juna, 1999). Efektive, densa etikedado de la V1aR estis trovita en la ventral pallidum (VP) de monogama praa kaj pina voloj (Insel et al., 1994; Lim et al., 2004a) dum promiscuaj herbejoj kaj montaj volvaroj montras malmultan V1aR-ligadon en ĉi tiu regiono (Figuroj 2A kaj B) (Insel et al., 1994), indikante rilaton inter la kvanto de V1aRs en la VP kaj la montrado de monogama vivo-strategio.

  

figuro 2

AVP kaj OT-implikiĝo en paro-ligado en praaj vulpoj

Simile, diferencoj ankaŭ estas trovitaj en la distribua padrono kaj regiona denseco de OT-ricevilo (OTR) etiketado kaj mRNA-esprimo en volejaj specioj kun malsamaj vivaj strategioj kaj socia konduto. Monogamaj volvoj havas altajn densecojn de la OTR en la NAcc, PFC, kaj BNST, cerbaj regionoj, kiuj montras malmulte da ligado en promiscuaj voloj. (Figuroj 2C kaj D), dum promiskaj specioj anstataŭe havas pli grandan OTR-densecon en la LS, ventromedia kerno de la hipotalamo kaj kortikala kerno de la amigdala (Insel et al., 1992b; Young et al., 1996; Smeltzer et al., 2006). Oni devas rimarki, ke ĉi tiuj diferencoj en distribuoj de V1aR kaj OTR en la cerba voleo ĉeestas ne nur en plenaĝeco sed ankaŭ dum frua postnaska disvolviĝo. (Wang et al., 1997c; Wang et al., 1997d). Krome, ĉi tiuj diferencoj estas specifaj al AVP kaj OT-sistemoj ĉar neniu speco-diferencoj estas trovitaj por benzodiazepeno aŭ opia etiketado de riceviloj (Insel et al., 1992a). Kune, ĉi tiuj datumoj donas evidentecon por subteni la hipotezon, ke diferencoj en la kvanto de ricevilaj esprimoj en apartaj cerbaj areoj determinas kondutajn trajtojn. (Hammock et al., 2002). En voloj, ĉi tiuj diferencaj ŝablonoj de V1aRs kaj / aŭ OTRoj rezultigas ŝanĝitan cerban respondecon al liberigitaj neuropeptidoj, kaj povas esti respondecaj pri speciaj diferencoj en socia konduto.

La pariĝo kaj la socia kunvivado, kiuj induktas formadon de paraj ligoj, estis trovitaj ŝanĝi la centran AVP kaj / aŭ OT-agadon. En viraj praaj vulpoj, ekzemple, thoreaj tagoj da socia sperto kaj pariĝo kun ino induktis kreskon de la nombro de AVP-mRNA-etikedaj ĉeloj en la BNST (Wang et al., 1994) kaj malkresko en la denseco de AVP-ir-fibroj en la LS (Bamshad et al., 1994). Kiel AVP-ĉeloj en la projekto BNST al la LS (De Vries et al., 1983), ĉi tiuj datumoj sugestas plibonigitan AVP-sintezon en la BNST asociita kun pliigita AVP-liberigo en la LS induktita de sperto kun ino (Wang et al., 1998). Konsiderante la sekse dimorfian naturon de ĉi tiu AVP-vojo (Bamshad et al., 1993; Wang, 1995; Wang et al., 1996b) kaj manko de similaj ŝanĝoj en AVP-agado en virinaj volboj (Wang et al., 1994), ĉi tiuj datumoj provizas korelaciajn evidentecojn pri la ebla implikiĝo de centra AVP en fiziologiaj kaj kondutaj procezoj asociitaj kun pariĝo kaj paro-ligado-formado en viraj praaj vulpoj (Bamshad et al., 1994; Wang et al., 1994; Wang et al., 1998). En virinaj praaj voloj, ekspozicio al viraj kemensensaj indikoj kaŭzis kreskon de OTR-ligado en la antaŭa olfactiva kerno (Witt et al., 1991), indikante ke socia konduto ankaŭ povas influi OTRojn.

Rekta pruvo de AVP kaj OT-regulado de duobliga konduto venis de neŭarmaciaj studoj. En viraj praaj voloj, intracerebroventricular (icv) administrado de V1aR-antagonisto malhelpis partian preferon formiĝi post 24-horoj de pariĝo dum administrado de AVP-induktitaj partneraj preferoj sen pariĝo, implicante centran AVP en paro-ligado (Figuro 2E) (Winslow et al., 1993; Cho kaj kunlaborantoj, 1999). Ĉi tiu nocio estis plu subtenata de datumoj montrantaj tion icv administrado de AVP faciligis, dum administrado de V1aR-antagonisto malhelpis, selekteman agreso en viraj prairiaj voloj (Winslow et al., 1993). Plue, retejo specifa manipulado de AVP en la LS aŭ VP, per administrado de AVP aŭ V1aR-antagonisto, influis partian formadon, indikante la rolon de ĉi tiuj cerbaj regionoj en AVP-cirkvito grava por paro-ligado. (Liu et al., 2001a; Lim et al., 2004c). Oni devas rimarki, ke centraj manipuladoj de AVP ne havas similajn efikojn sur la konduto de promiskaj voloj (Young et al., 1997b; Juna, 1999). En virinaj praaj voloj, OT-infuzaĵo en la latera ventriklo induktis partian preferon-formadon, dum infuzaĵoj de OTR-antagonisto blokis ĉi tiun konduton post pariĝo aŭ OT-infuzaĵo (Figuro 2F), indikante la neceson de centra OT en paro-ligado (Williams et al., 1994; Insel et al., 1995a; Cho kaj kunlaborantoj, 1999). La NAcc ankaŭ estis montrita grava por OT-regulado de paro-ligado kiel OT-manipulado en la NAcc-ŝanĝita partnero-prefero-formado en inaj pradaj volvaĵoj (Liu et al., 2003).

En fruaj studoj, la efikoj de AVP sur paro-ligado estis ekzamenitaj preskaŭ ekskluzive en viroj dum tiuj de OT estis ekzamenitaj ĉefe ĉe inoj. Ĉi tiu parigo de sekso kun peptido estis probable elektita pro la konata seksa dimorfismo kaj testosterona sentiveco de la BNP-LS AVP-vojo kaj implikiĝo de OT en patrin-infana ligado (Pederson et al., 1979; De Vries et al., 1983; Kendrick et al., 1987; De Vries et al., 1990; Kendrick et al., 1992). Thus, AVP kaj OT pensis, ke ili havas seksajn specifajn efikojn; AVP reguliganta parokatenadon en viraj pradfluoj kaj OT reguliganta la saman konduton en inaj pradarbanoj (Winslow et al., 1993; Williams et al., 1994; Insel et al., 1995a). Tamen, per zorgema farmakologia manipulado poste evidentiĝis, ke AVP kaj OT estis ĉiu grave por paro-ligado en ambaŭ seksoj. Ekzemple, icv-administrado de aŭ AVP aŭ OT en virajn aŭ virinajn praderajn volojn induktis partnerajn preferojn post nur unu horo de kunvivado, kvankam la efikaj dozoj de ĉiu neuropeptido diferencis inter seksoj (Cho kaj kunlaborantoj, 1999). Plue, administrado de OTR-antagonisto en la LS efikis por bloki partian formadon de preferoj en viraj praaj voloj (Liu et al., 2001a). Tpro tio, kvankam AVP kaj OT povas tamen havi seksajn specifajn rolojn en paro-ligado (ekz., viroj kaj inoj estas pli sentemaj al AVP kaj OT, respektive), estas probable, ke ambaŭ neuropeptidoj estas implikitaj en la regulado de paraj ligoj en kaj viraj kaj inaj voloj. Finfine, estas grave noti, ke en la menciitaj farmacologiaj studoj, administrado de AVP, OT, aŭ iliaj receptoroj agonistoj / antagonistoj, ĝenerale ne ŝanĝis la pariĝon, sociajn interagojn aŭ lokomotivan subjekton, indikante ke la efikoj de AVP kaj OT estis specifa por paro-liganta konduto.

Kompara aliro ankaŭ estis uzita por ekzameni la molekulan bazon de socia konduto kaj vivstrategio. Studoj centrantaj sur la genaj strukturoj de la V1aR kaj OTR en specoj de ronĝuloj de mikrotino trovis ke regionoj kodantaj de receptoroj estas tre konservitaj inter voloj monogamaj kaj promiskaj (Young et al., 1996; Young et al., 1997a; Young et al., 1999). Tamen, analizo de la flankregiono de 5 de la genoj V1aR kaj OTR malkaŝis iujn speciojn diferencojn en eblaj reguligaj elementoj (Young et al., 1996; Young et al., 1997a; Young et al., 1999). Specife, monogamaj pradarboj kaj pinaroj havas sekvencon de ripeta mikrosatelita DNA en la iniciatema regiono de la geno V1aR, kiu ne ĉeestas en promiscuaj herbejoj kaj montaj voloj (Young et al., 1999; Hammock et al., 2002; Hammock et al., 2004).

Oni hipotezis, ke diferencoj de specioj en la strukturo de la regiono de la iniciatinto de la V1aR respondecas pri specifa gena esprimo kaj rilata socia konduto (Hammock et al., 2004). Ĉi tiu ideo estas subtenata de datumoj de pluraj transgenaj studoj (Pitkow et al., 2001; Landgraf et al., 2003; Lim et al., 2004b). Ekzemple, transgenaj musoj, kiuj ricevis la praan volon V1aR-geno, havis distribuan padronon de V1aR-oj en la cerbo simila al tiu de praderaj voloj, sed malsama al tiu de ne-transgenaj musoj. Plue, ĉi tiuj transgenaj musoj de V1aR respondis al injekto de AVP kun pliigo de filia konduto kompare al iliaj sovaĝaj tipaj literoj (Young et al., 1999). Plie, pliigita V1aR-esprimo, per viral-vektora geno-translokado, en la VP de viraj praderaj voloj plibonigis filian konduton kaj faciligis partneran preferon-formadon (Pitkow et al., 2001). En pli freŝa studo, viral-vektoro estis uzata por translokigi la prasan volvaĵon V1aR al la VP de viraj herbejoj (Lim et al., 2004b). Interese ke ĉi tiuj transgenraj herbejoj ne nur montris praderajn similajn V1aR-densecojn en la VP (Ciferoj 3A – C), sed ankaŭ montris plibonigitan partian preferon-formadon (Figuro 3D), trajto karakteriza por monogama vivstrategio (Lim et al., 2004b). Estas grave noti, tamen, ke variado en la V1aR-geno ne sufiĉas por determini socian organizon. Fakte, lastatempa studo trovis, ke diversaj ronĝulaj specioj, inkluzive de aliaj neemogamaj volaj specioj, ankaŭ prezentas regionojn de la iniciatinto de V1aR kun ripetaj mikrosatelaj sekvencoj similaj al tiu de monogamaj pradoj kaj pinarojFink kaj aliaj, 2006). Ĉi tiu freŝa trovo resaltas la kompleksecon de par-ligado kaj la probablecon ke multoblaj neŭkemiaj sistemoj kontribuas al ĉi tiu konduto. Efektive, la transgenaj herbejoj volitaj priskribitaj supre ne formis partnerajn preferojn en ĉeesto de dopamina ricevilo antagonisto (Lim et al., 2004b), plue indikante, ke la kondutaj efikoj de V1aR-geno-translokado povas dependi de la interagado de ĉi tiu geno kun aliaj neŭkemiaj sistemoj, kiel la mezolimbia dopamina sistemo.

  

figuro 3

V1aR-distribuo eble kontribuas al socia organizado

5 Dopaminergia regulado de socia korinklino efektive

Centra dopamino (DA) ludas gravan rolon en plej multaj, se ne ĉiuj, de la ŝlosilaj kognaj kaj kondutaj procezoj asociitaj kun paro-ligado inkluzive de olfakto, seksa konduto, lernado, memoro kaj kondiĉado (Mitchell et al., 1992; Cheng et al., 2003; Hull et al., 2004; Hull et al., 2006; Citrono kaj aliaj. 2006; Tillerson et al., 2006; El-Ghundi et al., 2007). DA, precipe en mesolimbaj cerbaj regionoj, ankaŭ estis implikita en la mediacio de diversaj naturaj rekompencoj (Wise et al., 1989; Bozarth, 1991) inkluzive de apareado (Everitt, 1990) Kiu faciligas paran ligadon (Carter et al., 1990; Williams et al., 1992b; Insel et al., 1995b; Curtis et al., 2003a; Wang et al., 2004). Por ĉi tiuj kialoj, DA estis hipotezita ludi rolon en paro-ligado kaj la DAergic-regulado de socia ligo de tiam fariĝis grava fokuso de la kampo.

La disdonado de DA-ĉeloj kaj projekcioj en la praa volva cerbo estis mapita de diversaj imunokitokemiaj studoj. Oni povas determini ke ĉelo estas DAergica se ĝi etikedas por tirozina hidroksilase (TH), la ritmo limiganta enzimon en katekolamina sintezo, en la foresto de etikedado por dopamina beta-hidroksilase (DBH), la enzimo kiu transformas DA al norepinefrina. Uzante ĉi tiun metodon, studoj montris, ke DAergic-ĉeloj ĉeestas en pluraj cerbaj regionoj koncernaj al paraj ligoj inkluzive de BNST, MPOA, ventra tegmenta areo (VTA), MeA, kaj LH (Aragono, 2004; Gobrogge et al., 2007; Northcutt et al., 2007). Aldone, la NAcc, caudata putamen (CP) kaj olfakta tubero montras intensan makuladon ambaŭ por TH kaj por la dopamina transportilo (DAT), indikante la ĉeeston de densaj DA-fina stacioj en ĉi tiuj regionoj (Aragona et al., 2003).

Komparaj studoj montris, ke kvankam presinaptaj distribuoprojektoj de DA estas ĝenerale similaj inter monogamaj kaj promiskaj voloj (Liu et al., En prep), kelkaj specioj diferencoj en ĉela denseco ekzistas. Ekzemple, prairlandaj voloj havis kvalite pli densan etikedadon de TH-imunoreaktivaj (TH-ir) ĉeloj en la BNST kaj la MeA ol herbejoj (Northcutt et al., 2007). Ĉi tiuj samaj ĉeloj ne esprimis DBH-etikedadon indikante, ke ili estas DAergic. Kiel la BNST kaj MeA funkcias en prilaborado de kemosensoraj kvereloj kaj en mediaciaj kondutoj asociitaj kun paro-ligado en praaj volvaĵoj (Kirkpatrick et al., 1994; Wang et al., 1994; Wang, 1995; Curtis et al., 2003b), these-datumoj indikas gravajn speciojn diferencojn en DAergic-cerbaj regionoj asociitaj kun socia organizo.

Plie, diferencoj estis trovitaj en DA-ricevilo-denseco inter herbejo kaj pradfolioj. DA-riceviloj povas esti kategoriigitaj en du ĉefajn familiojn, D1-similajn ricevilojn (D1Rs) kaj D2-similajn ricevilojn (D2Rs). Ambaŭ en herbejoj kaj praaj vulpoj, D1Rs kaj D2Rs ĉeestas en la NAcc, CP, mPFC kaj amigdala kaj D2Rs ankaŭ ĉeestas en la substantia nigra kaj VTA (Aragona et al., 2003; Liu et al., En prep). While ĉi tiu ŝablono de riceva distribuo estas simila inter herbejo kaj pradaj volvaĵoj, ekzistas diferencoj de specioj en la riceva denseco. Viraj paŝtejoj havas signife pli D1R-ligadon ene de la NAcc kaj mPFC ol faras virajn praderajn fojnojn, dum pradaj vulvoj havas pli da D2R-ligado en la mPFC (Aragona et al., 2006; Smeltzer et al., 2006). Ĉi tiuj diferencoj en denseco de specifaj subtipoj de riceviloj DA povus havi profundajn efikojn al cerba respondeco al liberigita DA kaj respondaj efikoj al konduto. Efektive, la alta nivelo de D1Roj en la NAcc de viraj herbejoj estis trovita respondeca pri ilia malpliiĝinta socia konduto rilate al pradoj (vidu sube) (Aragona et al., 2003; Aragona et al., 2006).

La apareamiento faciligas la ligadon de paroj (Carter et al., 1990; Williams et al., 1992b; Insel et al., 1995b; Wang et al., 2004) kaj pliigas DA-agadon en la NAcc de kaj viraj kaj virinaj pradaj vulvoj (Gingrich et al., 2000; Aragona et al., 2003; Curtis et al., 2003a). Oni do sugestis, ke DA ludu gravan rolon en duobliga konduto. Farmakologiaj manipuladoj en la praa volvaĵo havigis rektan evidentecon por subteni ĉi tiun hipotezon. Ekzemple, periferia injekto de neespecifa DA-ricevilo agonisto induktita partnera prefero-formado en la foresto de pariĝo, dum injekto de nespecifaj DA-ricevilo-antagonisto blokis partneron-induktitan partneron preferojn (Figuro 4A) (Wang et al., 1999; Aragona et al., 2003). Ĉi tiuj trovoj indikas, ke DA estas necesa por partnera prefero-formado (Wang et al., 1999; Aragona et al., 2003). Studoj en kaj viraj kaj virinaj pradaj volvaĵoj indikas, ke la DA-regulado de paro-ligado estas ambaŭ ricevilo kaj loko specifa. Ekzemple, aktivigo de D2Rs, sed ne D1Rs, en la NAcc, sed ne CP, faciligis partian preferon formadon en virinaj kaj viraj pradaj voloj, dum blokado de D2Rs en la NAcc malhelpis la formadon de partneraj preferoj (Figuro 4B) (Gingrich et al., 2000; Aragona et al., 2003; Aragona et al., 2006). Plie, administrado de D1R-agonisto en la NAcc blokita partnereca formado induktita de apareado (Figuro 4C) aŭ per D2R-aktivigo (Aragona et al., 2006). Ĉi tiuj datumoj sugestas kontraŭan efikon de NAcc DA-riceviloj sur paro-ligado tia, ke D2R-aktivigo faciligas kaj D1R-aktivigo malhelpas partneron preferi formadon. Further, la DA-regulado de paro-ligado estas subregiono specifa ene de la NAcc, ĉar aktivigo de D2R-oj en la NAcc-ŝelo, sed ne la kerno, induktas partneron preferi formadon (Aragona et al., 2006). Interese, ĉi tiu ricevilo kaj regiona specifa DA-regulado ankaŭ estis konata por mediacii aliajn kondutojn, kiel kopulacio kaj serĉado de drogoj. (Hull et al., 1992; Self kaj aliaj, 1996; Graham et al., 2007).

  

figuro 4

Regularo de paroj de ligado de paroj en viraj praaj volvoj

La specifa regulado de la ricevilo de ligado de paroj estas plue subtenata de freŝaj datumoj de farmakologia studo implikanta manipuladojn de signalanta vojo de DA-ricevilo. D1Rs kaj D2Rs estas G-protein-kuplitaj riceviloj, kiuj kontraŭvole modulas ciklanan adenosinon 3 ', 5'- monofosfato (CAMP) intracelular signalado tra iliaj alfa-proteinoj G-subunuoj (Missale et al., 1998; Neve et al., 2004). D1Roj estas parigitaj al G-proteinoj kun stimulaj alfa-subunuoj, kiuj pliigas adenilatan ciklase (AC) aktivecon kiam aktivigitaj, donante kreskon en cAMP-formado, cAMP-dependa proteino kinase (PKA) fosforilado kaj posta ĉela aktivigo. Alternative, D2Roj estas parigitaj al G-proteinoj kun inhibitoraj alfa-subunuoj. Kiam aktivigitaj de D2Rs, ĉi tiuj subunuoj malpliigas AC-nivelon, cAMP-nivelojn, PKA-aktivadon, kaj finfine post-sinaptan ĉelan aktivecon. En lastatempa studo, aktivigo de stimulaj G-proteinoj aŭ PKA-agado en la ŝelo de NAcc malhelpis formadon de partneroj (Aragona et al., 2007), la sama kondutisma rezulto observita kiam D1R-oj mem estis aktivigitaj (Aragona et al., 2006). En kontrasto, malpliiĝanta cAMP-signalado en la NAcc-ŝelo, tiel imitante la molekulajn efikojn de D2R-aktivigo, induktita partnera prefero-formado (Aragona et al., 2007). Ĉi tiuj datumoj havigis la unuajn intracellajn evidentecojn, ke D1Rs kaj D2R kontraŭe reguligas paran ligadon.

Fine, DA ne nur kritikas por formado de partneroj, sed ankaŭ ludas rolon en bontenado de paraj ligoj (Aragona et al., 2006; Gobrogge et al., 2007). Kiel diskutite pli frue, du kunligitaj praaj vulpoj agreseme atakas nekonatajn entrudiĝintojn kaj malakceptas eblajn samulojn, eĉ kiam ilia partnero estas forigita (Winslow et al., 1993; Pizzuto et al., 1998; Aragona et al., 2006; Gobrogge et al., 2007). Ĉi tiu selektema agreso malhelpas la formadon de dua paro-ligo, tiel konservante la komencan. Estas sciate, ke AVP gravas por ĉi tiu konduto (Winslow et al., 1993). Tamen, lastatempaj evidentecoj ankaŭ implicis la implikiĝon de DA (Aragona et al., 2006; Gobrogge et al., 2007). Specife, paroj ligitaj viraj pradaj volvoj montras substance pli D1R-ligadon en la NAcc ol sekse naive pradaj volvoj (Cifroj 4D kaj E). Tlia akuma reorganizado ne estas pro virina eksponiĝo aŭ pariĝo, sed ĝi estas specifa por paro-ligado (Aragona et al., 2006). D1Roj en la NAcc estis trovitaj mediacii selekteman agreso en paroj ligitaj bestoj kiel intra-NAcc blokado de D1Rs, sed ne D2Rs, forigas la konduton (Figuro 4F) (Aragona et al., 2006). Sekve, pliigo de la nombro de NAcc D1Roj en du-ligitaj bestoj eble estos rekte respondeca pri bontenado de paraj ligoj. Komparaj studoj subtenis ĉi tiun hipotezon ĉar, kompare kun praderaj voloj, promiskaj masklaj herbejoj havas pli altan bazan nivelon de D1Roj en la NAcc, kaj blokado de ĉi tiuj riceviloj rezultigas pliigitan filian konduton (Aragona et al., 2006).

6 Neŭkemiaj interagoj en regulado de paraj ligoj

Kompleksaj sociaj kondutoj, kiel ekzemple paro-ligado, postulas multajn aspektojn de fiziologiaj, kognaj, kaj kondutaj funkcioj. Tial ne mirigas, ke multnombraj neurotransmisiaj sistemoj estas implikitaj en la regulado de socia konduto. La datumoj prezentitaj supre implicis tri apartajn neŭkemiajn sistemojn, AVP, OT kaj DA, en paro-ligado. Ne mirinde, ke ĉi tiuj sistemoj interagas en regulado de paraj ligoj. Plue, aliaj neŭkemiaj kompanioj inkluzive de kortikotropina liberigfaktoro, GABA kaj glutamato ankaŭ estas engaĝitaj en la regulado de paraj ligoj.

Unu el la unuaj neŭkemiaj interagoj konstatitaj en la regulado de paraj ligoj implikitaj AVP kaj OT. Dum centra administrado de aŭ AVP aŭ OT faciligis partian formadon de partneroj, blokado de aŭ neuropeptida ricevilo estis efika por malhelpi partnerajn preferojn induktitajn de aŭ AVP aŭ OT (Cho kaj kunlaborantoj, 1999). Ĉi tiuj datumoj sugestas, ke AVP kaj OT povas interagi por mediacii ligajn parojn. AVP kaj OT-ĉeloj kaj iliaj riceviloj interkovriĝas en multaj volaj cerbaj regionoj inkluzive de la LS (Insel et al., 1992a; Insel et al., 1994; Wang et al., 1996b). Fakte, retejo-specifa administrado de AVP rekte en la preferojn de induktitaj partneroj de LS, kaj ĉi tiu konduto estis malhelpita per samtempa administrado de AVP kun V1aR-antagonisto aŭ OTR-antagonisto (Liu et al., 2001a). Ĉi tiu trovo sugestas, ke aliro al ambaŭ riceviloj AVP kaj OT en la LS estas grava por ligado de paroj kaj ke ĉi tiuj du neuropeptidoj povas kunlabori en la mediacio de ĉi tiu socia konduto.

Oni trovis, ke ankaŭ AVP kaj OT interagas kun DA en reguligado de paraj ligoj. Intra-NAcc-administrado de OTR-antagonisto en inaj pradaj volboj blokis partnerajn preferojn induktitajn de D2R-aktivado (Liu et al., 2003). En la sama studo, blokado de D2Roj en la NAcc malhelpis partnerajn preferojn induktitajn de OT-administrado (Liu et al., 2003). Ĉi tiuj datumoj indikas, ke samtempa aktivigo de OT kaj D2R en ĉi tiu regiono estas necesa por paro-ligado. Helpe de ĉi tiu hipotezo, oni trovis, ke intra-NAcc-administrado de D1R-antagonisto ne blokis OT-induktitajn partnerajn preferojn (Liu et al., 2003), rezulto konforma al la mediacio de partnera prefero-formado per D2R, sed ne D1R-aktivigo en la NAcc (Aragona et al., 2003; Aragona et al., 2006). Studoj ankaŭ montris, ke AVP kaj DA interagas por mediacii interligan paron. Viraj herbejoj kiuj ricevis viralan vektoron translokigon de la praa volva V1aR-geno en la VP montris pliigitan regionan specifan esprimon V1aR akompanitan de pariĝo de induktita partnereca formado (kiu ne nature okazus en herbejoj) (Lim et al., 2004b). Kurioze, administrado de D2R-antagonisto aboliciis ĉi tiun partian preferan formadon, indikante, ke DA kaj AVP interagas por mediacii paran ligan konduton (Lim et al., 2004b). La ideo ke DA kaj AVP interagas en la VP estas konformaj al la aktuala literaturo. Efektive, ĉi tiu regiono estas riĉigita per V1aRs (Insel et al., 1994), implikita en la AVP-mediacio de partneraj preferoj (Pitkow et al., 2001; Lim et al., 2004b), kaj ricevas la plimulton de amasbalonoHeimer et al., 1991).

Fine, la NAcc ricevas DAergic-projekciojn de la VTA (Swanson, 1982). Glutamato kaj GABA en la VTA, do, povas ŝanĝi la aktivecon de DAergic-ĉeloj kaj tiel influi DA-liberigon en la NAcc (Xi et al., 1998; Takahata et al., 2000). Interese, blokado de aŭ AMPA-tipaj glutamataj riceviloj aŭ GABAA-riceviloj en la VTA induktas partneron preferi formadon sen pariĝo en viraj praderaj volvoj. (Curtis et al., 2005a), sugestante interagadon inter GABA, glutamato kaj DA en la regulado de duobliga konduto. Pluaj studoj necesas por determini la specifan naturon de ĉi tiuj interagoj.

7. konkludo

Resume, komparaj studoj uzantaj mikrotinajn ronĝulojn ofertas unikan ŝancon esplori la neŭrobiologion de kompleksaj sociaj kondutoj. La praa volva modelo precipe estis ege utila en la studado de plenkreskaj sociaj ligoj. Informoj akiritaj de ĉi tiuj studoj havas la eblon multe plibonigi nian komprenon pri la mekanismoj sub la homaj malordoj, kiuj antaŭe estis malfacile studeblaj pro manko de taŭgaj bestaj modeloj kiel aŭtismo, socia angoro kaj skizofrenio. Efektive, la nekapablo formi sociajn ligojn estas ĉefa diagnoza ero de ĉi tiuj malordoj (Volkmar, 2001). Plue, lastatempaj datumoj de nia laboratorio montris, ke socia ligado kaj rekompenco de drogoj en la pradera voleo povas interagi, kio indikas novigan uzon por la pradera volado-modelo en la studo de drogmanio. Oni esperas, ke daŭra esplorado uzante mikrotinajn ronĝulojn plifortigos nian komprenon pri normalaj kaj eksternormaj kondutoj ĉe homoj.

Dankoj

Piednotoj

Referencoj