Elülső neuroendokrinol. Szerző kézirat; kapható a PMC Jan 1, 2012 nyelven.
Végleges szerkesztett formában megjelent:
Elülső neuroendokrinol. Jan 2011; 32 (1): 53 – 69.
Közzétett online augusztus 3, 2010. doi: 10.1016 / j.yfrne.2010.07.006
PMCID: PMC3012750
NIHMSID: NIHMS227401
A kiadó ennek a cikknek a végleges szerkesztett változata elérhető a következő weboldalon: Első Neuroendocrinol
Lásd a PMC egyéb cikkeit idéz a közzétett cikket.
Absztrakt
A felnőtt házastársak közötti tartós kapcsolatok kialakítása (azaz párkötések) az emberi társadalmi viselkedés szerves része, és mind a fizikai, mind a pszichológiai egészség szempontjából szerepet játszanak. Ezeknek a kötéseknek a benne rejlő bonyolultsága és a többi emlősfajban képződő relatív ritkaság miatt meglepően kevéset tudunk azok alapvető neurobiológiájáról. Az elmúlt évtizedekben a préri vole (Microtus ochrogaster) a párok kötésének állati modelljeként alakult ki. Ennek a társadalmilag monogám rágcsálónak a kutatása értékes betekintést adott a neurobiológiai mechanizmusokba, amelyek szabályozzák a párok kötési viselkedését. Itt áttekintjük ezeket a tanulmányokat, és megvitatjuk a páros kötéshez kapcsolódó három viselkedés neurális szabályozását: a partnerpreferenciák kialakulása, az ismeretlen összetevők felé történő szelektív agresszió későbbi kialakulása és a fiatalok szülői gondozása. Összpontosítunk a vazopresszin, az oxitocin és a dopamin szerepére ezen viselkedés szabályozásában, de megvitatjuk más neuropeptidek, neurotranszmitterek és hormonok bevonását is. Ezek a tanulmányok nemcsak hozzájárulnak a párok kötődésének megértéséhez saját fajunkban, hanem betekintést nyújtanak a többféle mentálhigiénés rendellenességben megfigyelt társadalmi hiány alapvető okaiba is.
1. Bevezetés
A társak közötti intenzív vonzódás, amelyet gyakran romantikus vagy szenvedélyes szerelemnek is neveznek, az egyik legerősebb erő az emberi társadalmi viselkedést vezérlő erő, és gyakran megelőzi a szexuális partnerek közötti tartós, szelektív kötődések kialakulását (azaz páros kötelékeket). Noha az ilyen szociális szexuális ragaszkodás leginkább az egyedülálló társadalmi szervezettel rendelkező iparosodott kultúrákban fordul elő, szinte minden emberi társadalomban előfordulnak, függetlenül a megélhetési módtól (pl. Lelkipásztor, mezõgazdasági stb.) Vagy a párzási stratégiától (pl. Poligámia és monogámia), és ezért az emberi társadalmi viselkedés szerves része. Bár a párok közötti kötés meghatározása az irodalomban eltérő, tipikusan a fajokon egy tartós preferenciális társulásként írják le, amely két szexuálisan érett felnőtt között jön létre, és amelyet szelektív kapcsolat, kapcsolat és a partnerrel való párosulás jellemez az idegennél ( partner preferencia) [105]. A partner iránti preferencia mellett a komplex társadalmi kötelékben sok más viselkedés is szerepet játszik. Például az emberben és más emlősfajokban a páros kötések rendszeresen társulnak a társ-őrzéssel (pl. A szexuális versenytársakkal szemben erősen agresszív viselkedés) és a fiatalok szülői gondozásával [32, 86, 136]. Ezen viselkedés párhuzamos előfordulása a párhoz kötött egyéneknél az evolúciós elmélet lencséjén keresztül tekintve értelmes, amely részben azt sugallja, hogy a páros kötés adaptívvá vált olyan körülmények között, amikor további szülői beruházásra volt szükség a fiatalok sikeres nevelésének biztosításához. [45, 85, 89, 105, 208]. Valójában ugyanazok a szelekciós nyomások, amelyek szükségessé tették mindkét szülő jelenlétét az utódok túléléséhez, valószínűleg megkönnyítik a társak közötti partnerség kialakulását [86] és a partnerség fenntartásának mechanizmusai (pl. társ-őrzés).
A páros kötés funkcionális jelentőségét emberekben kultúrák között dokumentálták. A páros egyének, különösen a stabil családi háztartásban élők, hosszabb ideig élnek, mint páratlan társaik, a demográfiai csoportok között tapasztalható megállapítás [116, 144]. Ezenkívül a pár közötti magas szintű intimitás fordítottan korrelált a negatív pszichológiai állapotokkal, mint például a depressziós hangulat, és pozitívan korrelált az immunrendszer működésével és a kardiovaszkuláris egészséggel [131, 212]. A páros kötés másik széles körben elismert előnye az embereknél, mint más fajoknál is, a gyermekek fizikai és pszichés jóléte, amely valószínűleg annak következménye, hogy a párok kötődése a fiatalok szülői gondozásával társul. Az apai részvétel a gyermekgondozásban egyre inkább azonos fontosságúvá válik, mint az anyák befolyásolása a sikeres gyermekkori fejlődésre. Például az ipar előtti társadalmakban és a fejlődő országokban, ahol nem állnak rendelkezésre élelmiszerek és egészségügyi ellátás, a monogámmal házas nők gyermekeinek halálozási aránya alacsonyabb, mint azoknak a nőknek a gyermekeinél, akik nem házasok, vagy poligén unióban vannak [206]. Az iparosodott társadalmakban a gondozó atyák jelenléte javítja a gyermekek érzelmi és kognitív egészségét és fejlődését, amint azt a különféle mutatókra, beleértve az akadémiai eredményességet is magasabb szintű gyermek sikere jelzi [41, 71, 83, 88, 181, 191] és a szorongási problémák megelőzése és kezelése [28], figyelemhiányos / hiperaktivitási rendellenesség (ADHD) [75], anyaghasználat és bűncselekmény [200].
Noha a felnőtt társak közötti tartós kötelékek fontosak az egyének és gyermekeik fizikai és mentális egészségéhez, és befolyásolhatják a társadalmi stabilitást, meglepően keveset tudunk a páros kötés neurobiológiájáról. Ez részben annak a ténynek köszönhető, hogy a viselkedéses neuroendokrinológia vizsgálatában alkalmazott hagyományos laboratóriumi rágcsálók általában nem mutatják a párok közötti viselkedés jellemzőit, ezért nem használhatók modellrendszerként a páros kötés tanulmányozására. Noha számos nem-hagyományos állatmodell alakult ki ennek a ritka viselkedésnek a tanulmányozására, ideértve a mormota és a titi majmokat is [15, 197] és kaliforniai egerek24-26, 59, 189], arra koncentrálunk, amely egyre népszerűbbé válik; a prérimóta (Microtus ochrogaster). Először olyan terepi és laboratóriumi vizsgálatokat írunk le, amelyek dokumentálják a préri vérpárok kötési viselkedését. Ezután megbeszéljük a korai laboratóriumi munkát, amely leírja a páros kötés viselkedésének neurális korrelációit a préri hangokban. Ezután a párok kötésével kapcsolatos három külön viselkedésben részt vevő neurobiológiai mechanizmusokat tárgyaljuk; a partnerpreferenciák kialakulása, a szelektív agresszió kialakulása az ismeretlen lelkiismeretek felé, valamint a fiatalok szülői gondozása - elsősorban az apák gondozására összpontosítva, mivel az anyák gondozása minden emlősfajra jellemző, és másutt kiterjedten áttekintették [31, 170, 171, 199]. Az arginin vazopresszin (AVP) és az oxitocin (OT), valamint a dopamin (DA) idegátadó transzmitterek (DA) bevonására összpontosítunk ezekben a viselkedésekben, de megvizsgáljuk más, a párok kötésében érintett neurokémikákat is. Végül meg fogjuk vizsgálni, hogy ezek a neurokémiai anyagok hogyan működhetnek együtt a párkötések kialakulásának és fenntartásának szabályozásában.
2. A préri vole modell
2.1. A viselkedés helyszíni vizsgálata
A prérimér egy társadalmilag monogám rágcsáló faj, amely elsősorban az Egyesült Államok középső részén terül el [106]. Javasolták, hogy alkalmazkodjon ehhez a durva környezethez, korlátozott táplálékforrásokkal és szűkös vízkészletekkel [27, 92, 159], hozzájárulhatott e faj társadalmilag monogám életstratégiájának kialakulásához [38, 218].1 A többszörös elfogású csapdákat használó korai terepi tanulmányok bizonyítékot szolgáltattak arra, hogy a prérimér hosszú távú kötéseket képez és vadonban együtt utaznak, mivel a férfi és a nőpárt többször is elfogták együtt [94]. Ezenkívül a rádiótelefon-mérés és az ismétlődő csapdázás együttes használata lehetővé tette annak megfigyelését, hogy a férfi és a nő pár fészkel foglalkozik, és megosztja az otthoni tartományokat mind a tenyésztési, mind a nem tenyészidőszakban.69, 94, 95]. Kiegészítő tanulmányok kimutatták, hogy az ilyen szaporítópárok jellemzően együtt maradnak, amíg az egyik tag meg nem hal, és sok esetben a túlélő partner nem párosul új társával [38, 96, 97]. Ezenkívül a hím prérimér hozzájárul a fészek őrzéséhez, mivel ismeretlen férfiakat és nőstényeket kizár a fészek és az otthoni környezet közelében, és hozzájárul a fészeképítéshez [97, 205]. Noha a férfiak szülői viselkedését természetes körülmények között nehéz volt megfigyelni, a fentebb ismertetett megállapítások és a más monogám fajokban tapasztalt magas apai beruházás miatt a becslések szerint a férfiak prérigondjai nagyon apák [205, 230], és ezt az előrejelzést a későbbi laboratóriumi körülmények közötti viselkedési vizsgálatok is megerősítették.
2.2. A viselkedés laboratóriumi vizsgálata
A préri vérpárok kötési viselkedését széles körben jellemezték a laboratóriumban. A szexuálisan naiv prérigondok rendkívül társadalmi jellegűek, és nem szelektív affinitív viselkedést mutatnak a fegyveresek felé [194]. A kiterjesztett együttélés és / vagy párosodás után a prérimajok társadalmi és szexuális preferenciákat alakítanak ki ismert barátjuk számára [68, 69, 102, 229]. Ez a szelektív kapcsolat (1A) szelektív agresszió kíséri az ismeretlen lelkiismereteket [8, 99, 100, 124, 223, 224, 231]. Ezenkívül a párosított pár megoszt egy fészket, együtt marad a terhesség ideje alatt, és a szoptatás ideje alatt két szülő gondoskodik [158, 174]. Az alábbiakban részletesen leírjuk ezeket a viselkedéseket és azok mérésére használt viselkedési paradigmákat.
A partnerpreferencia kialakulása a párok kötésének megbízható indexe, amelyet szelektív kapcsolat, kapcsolat és a partnerrel való párosulás jellemez az idegennel szemben [105]. Kontrollált környezetben ezt a viselkedést háromkamrás partnerpreferencia-teszttel tanulmányozták, amelyet először Dr. Sue Carter laboratóriumában fejlesztettek ki [229], amelyet később számos más laboratórium elfogadott. A vizsgálóberendezés egy központi ketrecből áll, amelyet üreges csövekkel összekapcsolnak két azonos ketrecbe, amelyek egyikében egy ismerős állat (partner), a másikban egy ismeretlen állat (idegen) található (1B). Ezt a két stimuláló állatot lazán rögzítik ketrecükbe, és nem szabad kölcsönhatásba lépni egymással. Az 3-hr partnerpreferencia-teszt során az alanyt a központi kamrába helyezik, és hagyják szabadon mozogni a tesztberendezés egész területén. Néhány laboratóriumban egy testreszabott számítógépes programot - a ketreceket összekötő üreges csöveken áthelyezett fénynyaláb-érzékelőkkel összekapcsolva - figyelnek arra, hogy az alany eltölti az egyes ketrecekben eltöltött időt és a ketrecbe való belépés gyakoriságát. A társadalmi viselkedést, beleértve a párolást és az egymás melletti kapcsolatot, a teszt során videofelvételre készítik, majd számszerűsítik. A partner preferencia kialakulását akkor lehet következtetni, amikor a vizsgált személy lényegesen több időt tölt a partnerrel való kapcsolattartásban, mint az idegennel. Mind a férfi, mind a nő prériamérében az 24 párosulással folytatott együttélési órák megbízhatóan indukálják a partner preferencia kialakulását, míg a párzás hiányában a társadalmi együttélés 6 órái nem idézik elő ezt a viselkedést [124, 125, 229] (1C). Ezt a viselkedési paradigmát sikeresen alkalmazták a neuroanatómiai, neurokémiai és farmakológiai vizsgálatokban a partnerpreferencia kialakulásának neurobiológiájának vizsgálatához [216, 237, 245].
Egy másik viselkedés, amely a prérimérben való párosodás után alakul ki, az agresszió a szomorú idegenekkel szemben. Ez az agresszió ismeretlen férfiak és nők felé irányul, de nem az ismerős partner felé, ezért „szelektív agressziónak” nevezik. A prérimérben a szelektív agressziót a laboratóriumban az egereknél alkalmazott rezidens-betolakodó paradigma alkalmazásával értékelik [162, 231]. Ebben a paradigmában egy ismeretlen állampolgárt (betolakodót) helyeznek az alany (lakos) otthoni ketrecébe. Az 6 – 10 perces teszt során a rezidens és a betolakodó közötti viselkedési kölcsönhatásokat videofelvételre készítik, majd később számszerűsítik a különféle agresszív magatartások gyakoriságát és időtartamát. Az ezt a paradigmát alkalmazó tanulmányok kimutatták, hogy a szexuálisan naiv férfi prérimér nagyon alacsony mértékű agressziót mutat a betolakodókkal szemben [124, 224, 231]. Ugyanakkor az 24 páros páros párosulás után a betolakodókkal szembeni agresszív viselkedés drasztikusan növekszik [124, 224, 231]. Noha ez az agresszió mind férfiakat, mind nőket célozza meg, addig az intenzív támadó magatartást csak idegen férfiak, és idegen nők esetében nem észlelik, ebben az időpontban [224]. A szelektív agresszió is tartós; legalább két hétig tart a partner preferencia kialakulását követően [8, 99, 100]. Ezen túlmenően, az e hosszabb ideig párosított férfiak (azaz párhoz kötött férfiak), szemben a csak az 24 órákban párosított férfiakkal, intenzív támadási viselkedést mutatnak az idegen nőkkel szemben, még a szexuálisan fogékony nőkkel szemben is, és ezzel elutasítják a potenciális új társokat (1D) [8, 99, 100]. Ezért azt sugallták, hogy a szelektív agresszió nemcsak fontos szerepet játszik a társ és a terület őrzésében [37, 38], de a meglévő páros kötés fenntartására is szolgálhat [8, 10], és korlátozni kell az extra párosítást. Noha a szelektív agressziót csak a férfiak prériérin szisztematikusan tesztelték, bizonyítékok állnak arra utalni, hogy a nőstények is viselkedhetnek ennek a viselkedési mintának94]. Mind a partnerpreferencia, mind a szelektív agresszió megbízható kifejezése a prérimuták által gondosan ellenőrzött laboratóriumi körülmények között rámutat arra, hogy ez az állatmodell hasznos a viselkedésbeli neuroendokrin vizsgálatok során.
A prérimajok, a legtöbb fajhoz hasonlóan, amelyek párkötéseket képeznek felnőtt társaik között [86], bemutatja a fiatalok szülőkkel szembeni szülői gondoskodását (azaz mind az anya, mind az apa segíti az utódok visszaszerzését)1E). Mivel az anyák gondozása minden emlősfajban mindenütt jelen van, a kettős szülői gondozást az apa szerepére (azaz az apasági gondozásra) összpontosítjuk. Apai viselkedést a prérimérben megfigyelték a laboratóriumban, félig naturalista házak segítségével [104, 158, 174]. Az alom születése után az apák a szülők viselkedésének minden mintáját megjelenítik a nők esetében, kivéve a szoptatást [174, 205]. Ide tartoznak a közvetlen szülői viselkedések, például a házba ölelés (azaz kóborolás), a kölykök ápolása, kapcsolatba hozatala és visszahúzódása, valamint a közvetett viselkedés, például a fészeképítés és az élelmezéshez szükséges készletek [104, 174, 205, 230]. Az apák még a következő almok születése után továbbra is apai gondozást folytatnak fiatalkorú utódaikkal szemben [218, 220]. Kiskorúak jelenlétében azonban a prérimóta apák kevesebb időt töltenek a születési fészekben apasági viselkedésükkel és több időt táplálkozással [93, 218]. A fiatalkorúak jelenléte csökkentheti az apák közvetlen apai gondozásának szükségességét, mivel azok a fiatalkorúak, akik az elválasztáson túl a születési fészekben maradnak, gyakran hozzájárulnak a későbbi almok gondozásához - ezt a viselkedést úgy nevezzük,104, 198, 218, 220, 222]. A fiatalkorú és szexuálisan naiv, felnőtt férfi prériménák szemmel látható viselkedése minőségileg hasonlít az apák apák gondozására [198, 218, 220], és ezeket az apai magatartást fokozza a nem kapcsolatban álló nővel folytatott társadalmi / szexuális tapasztalat [18]. Fontos szempont, hogy az apa jelenléte és az apai viselkedés megmutatta, hogy megkönnyítik az utódok fizikai és magatartási fejlődését [4, 218, 220], amely hasonló az apai gondozás fent említett jótékony hatásaival gyermekeinkre. Így az apai magatartást szabályozó mechanizmusok megértése fontos információkat nyújthat az optimális szülői gondoskodásról olyan emlős fajokban, amelyek párkötéseket képeznek, beleértve a sajátkat is.
3. A préri vérpárok kötésének neurális összefüggései
Korai tanulmányok, amelyek a párok kötődésének idegi korrelátumait vizsgálták, összehasonlítva a neuropeptid és a neurotranszmitter rendszereket az eltérő életstratégiát mutató makfajok között. A négy felhasznált faj préri, fenyő (M. pinetorum), rét (M. pennsylvanicus) és montane (M. montanus) golyók. A monogám préri és a fenyőgomba páros kötéseket képeznek a felnőtt társak között, és utódok kettős szülői gondoskodását mutatják, míg az áhítatos réti és montán hancák nem alkotnak párkötéseket, és csak anyai gondoskodást mutatnak [37, 82, 91, 95, 104, 124, 126, 127, 154, 155, 158, 174, 230]. Az ezeknek a fajoknak a szoros taxonómiai kapcsolata, valamint az életstratégia különbségei ideálissá teszik ezeket a rágcsálókat a társadalmi viselkedést vizsgáló összehasonlító tanulmányokhoz (áttekintéshez lásd: [237]).
Mivel az AVP és az OT ismertté vált a fajspecifikus társadalmi magatartás, ideértve a szexuális viselkedést is (az áttekintéshez lásd: [11]), agresszió [79] és az anyai gondozás [129, 176, 177], azt jósolták, hogy ezek a neuropeptid rendszerek különbséget fognak tenni a monogám és ígéretes fajok között [17, 122]. Ennek a hipotézisnek a tesztelésére az AVP és OT sejtek, rostok és receptorok eloszlási mintázatait feltérképezték az üreg agyában. Az összes vizsgált vole fajon, függetlenül az életstratégiától, az AVP-immunreaktiv (AVP-ir) idegsejteket találtak több agyi régióban, beleértve a hipotalamusz paraventricularis (PVN) és supraoptikus (SON) magjait, valamint a stria terminalis ágymagját (BNST), medialis amygdala (MeA), elülső hipotalamusz (AH) és preoptikus terület (POA) [17, 221, 223]. Az AVP-ir rostokat az oldalsó septumban (LS), az oldalsó habenularis magban (LHN), az átlósávban (DB), a BNST-ben, a medialis preoptikus területet (MPOA) és a MeA-ban találták [17, 223]. Az OT-immunreaktiv (OT-ir) sejtek és rostok az egyes fajok több agyterületén találhatók, ideértve a PVN, SON, MPOA és BNST [223], valamint az OT-ir szálak szintén megtalálhatók a nucleus accumbens-ben (NAcc) [187]. Bár finom fajbeli különbségeket találtak, általában az AVP-és az OT-ir idegsejtek és rostok eloszlási mintái rendkívül konzerváltak a monogám és az íjászhangú fajok között [187, 221, 223].
Figyelemre méltó fajbeli különbségek figyelhetők meg az AVP és OT receptorok (OTR) eloszlási mintázatában és regionális sűrűségében. Például a prérimérnek nagyobb az AVP-V1a receptorok (V1aR) sűrűsége az amygdala BNST, ventrális pallidumában (VP), központi (CeA) és bazolaterális (BLA) magjában, valamint a kiegészítő szaglóhagymában (AOB) más régiók, mint a montán üregek, míg a V1aR-ek nagyobb sűrűsége megfigyelhető a montán üregek LS és mediális prefrontalis kéregében (mPFC), mint a préri üregekben [123, 145, 196, 225, 241] (2A). Érdekes módon, ha többféle faj összehasonlítása történt, akkor a monogám préri és a fenyőhangok hasonló módon mutatták a V1aR kötődési mintázatát, és ez a mintázat különbözött az ígéretes rét- és montános hangokatól [123, 145], jelezve a régióspecifikus V1aR-ek potenciális részvételét az állatok különböző életstratégiáival kapcsolatos kognitív és viselkedési funkciókban [123, 145, 196, 241]. Hasonlóképpen, az OTR-k eloszlási mintái és regionális sűrűsége szintén különbözik a monogám és az ígéretes fajok között. Például a monogám préri és a fenyőmagok OTR-sűrűsége nagyobb a BNST-ben, az mPFC-ben és a NAcc-ben, mint az áhítatos rét- és montánhangokon (2D), míg az ventromedialis hypothalamus (VMH), LS és az elülső kortikális amygdala (AcA) OTR-kötődési szintje ellentétes mintázatot mutat [122, 196, 239]. A V1aR és az OTR eloszlás fajbeli különbségei stabilak az élettartama alatt [215, 225] és receptor-specifikusak, mivel a benzodiazepin vagy az opiát receptor rendszerekben nincsenek ilyen különbségek [122]. Ezért, tekintettel az AVP és az OT szerepére a társadalmi viselkedésben, úgy gondolják, hogy a V1aR-ekben és az OTR-ekben a fajbeli különbségek kifejezetten a társadalmi viselkedés fajbeli különbségeihez kapcsolódnak, amelyek az állatok különböző életstratégiáival járnak [107].
A neuropeptid receptor eloszlás fentebb leírt drasztikus fajkülönbségei a V1aR és az OTR promóter régióiban észlelt finom fajbeli különbségeknek tudhatók be [239, 240, 242, 243]. Noha a V1aR és az OTR kódoló régiók genetikai felépítése meglepően hasonló az ágfajok között [239, 240, 242, 243], a préri és a fenyőgomba számos ismétlődő mikrosatellit DNS-szekvenciát hordoz a V1aR gén promóter régiójában, amelyek nem találhatók rét- vagy montán hangukban, és ezek a szekvencia-változások alapját képezhetik a receptorok expressziójának fajbeli különbségei [107, 108, 242, 243]. Ennek az ötletnek az alátámasztására az egerek, amelyek a V1aR prérimagot kódoló transzgént hordoztak, központi V1aR mintákat mutattak ki, amelyek hasonlóak voltak a prériagerekhez [243]. Érdekes módon, amikor AVP-vel injektálták, ezek a transzgenikus egerek fokozott társadalmi hovatartozást mutattak, jelezve, hogy a receptor eloszlási mintái befolyásolhatják az agy reagálását az endogén neuropeptidekre, és ily módon módosíthatják a társadalmi viselkedést [243].
Az utóbbi időben az összehasonlító tanulmányok a központi DA rendszereket vizsgálták az illó fajokban, mivel a DA, mint például az AVP és az OT, közismert szerepet játszik a párkötéshez kapcsolódó folyamatokban és viselkedésben, beleértve a tanulást és a memóriát [1, 23, 141, 234], szaglás [164], szexuális viselkedés [22, 117] és a szülői viselkedés [170, 171]. Ezek a tanulmányok megfigyelték a különbségeket mind a DA-sejtek, mind a receptorok eloszlási mintázatában, valamint a regionális sűrűségükben mutatkozó különbségeket a monogám és ígéretes hangok között, amelyek a társadalmi viselkedéshez kapcsolódhatnak.
Összhangban más rágcsálók fajaival [44, 114, 167, 210], DA sejtek - azokat, amelyek a tirozin-hidroxilázt jelzik (TH; a sebességkorlátozó enzim a katecholamin szintézisben) DA-béta-hidroxiláz (az enzim, amely a DA-t norepinefrinné alakítják) hiányában - találtak több régióban a monogám prérimócában agy, beleértve a BNST fő magját (pBNST), posztoodorális MeA (MeApd) és a ventrális tegmental terület (VTA) [99, 168]. Ezen túlmenően, a DA terminális beidegződés magas sűrűsége van jelen a NAcc és caudate putamenben (CP) [7], valamint a férfiakban végzett legutóbbi traktus-nyomon követési kísérletek kimutatták, hogy ezek a terminálok a VTA vetületneuronjaiból származnak [101], ahogy más fajok esetében is kimutatták [34, 128, 193]. Ugyanakkor a kevésbé rétes voles nagyon kevés DAerg sejtet tartalmaznak, ha vannak ilyenek a pBNST-ben és a MeApd-ben [168], amely tovább szemlélteti a neuroanatómiai különbségeket a monogám és az ígéretes fajok között.
A dopaminreceptor (DAR) eloszlását az inva agyban szintén jellemzik. A DAR-kat két fő családba sorolhatjuk: D1-szerű (D1R) és D2-szerű (D2R) receptorok, amelyeket megkülönböztetünk molekuláris szerkezetük, farmakológiai affinitásaik és az intracelluláris jelátviteli utakra gyakorolt hatásuk alapján [163, 166]. A prérimócákban a D1R-ek megtalálhatók a NAcc, CP és mPFC-ben, valamint más agyi régiókban [8, 196] (BJ Aragona, Y. Liu és ZX Wang, nem közzétett adatok). A D2R-ek, bár ezekben a régiókban vannak jelen, a VTA-ban és arodia nigraban (SN) is megtalálhatók [8, 196] (BJ Aragona, Y. Liu és ZX Wang, nem közzétett adatok). Noha ezek a receptor eloszlások hasonlóak a többi rágcsáló fajnál tapasztaltakhoz, relatív sűrűségük fajspecifikus és összefüggésben lehet a társadalmi viselkedésben levő fajbeli különbségekkel [8, 196]. Például a monogám prérimér nagyobb sűrűségű D2R-ekkel és alacsonyabb D1R-szintekkel rendelkezik az mPFC-ben, mint az ígéretes rétérok [196]. Továbbá, a rétérnek szignifikánsan nagyobb a D1R-sűrűsége a NAcc-ben, mint a prériüregnek, ezt a megállapítást úgy gondolják, hogy összefüggésben áll a rétérin megfigyelt viszonylag alacsony társadalmi hovatartozással [8]. Valójában a D1R-ek farmakológiai blokádja a NAcc-ban fokozta a rétmetszetek affinitív viselkedését [8].
Összességében ezek a tanulmányok kimutatták az AVP, OT és DA rendszerek különbségeit a különféle életstratégiákkal rendelkező fajok között. Ennek eredményeként a kutatók ezekre a rendszerekre összpontosítottak a préri vér agyában, hogy szisztematikusan megvizsgálják a párok kötésével együtt járó viselkedés neurobiológiáját, ideértve a partnerpreferencia kialakulását, a szelektív agressziót és az apai viselkedést. Mindezen viselkedések neurobiológiai szabályozását a következő szakaszokban fogjuk megvitatni.
4. A partnerpreferencia kialakulásának neurobiológiája
4.1 agyaktiváció társítva a partnerpreferencia kialakulásához
Az agy és a viselkedés közötti kölcsönhatások vizsgálatában az egyik leggyakrabban alkalmazott megközelítés az agy azonnali korai génexpressziójának feltérképezése egy viselkedési teszt után. Például a Fos a közvetlen korai gén fehérjeterméke, fos, amely az aktivációt követően gyorsan expresszálódik neuronokban, és immunocitokémia segítségével könnyen láthatóvá válik. Ezért a Fos immunoreaktív (Fos-ir) festést alkalmazták viselkedésbeli neuroendokrin kísérletekben az agyban a specifikus viselkedés megjelenítésével kapcsolatos regionális neuronális aktiválás azonosítására.
A prérigondok során a heteroszexuális párosítás, az együttélés és / vagy a párzás Fos-ir festést váltott ki agy több területén, beleértve a MeA-t, a BNST-t és az MPOA-t, mind férfiakban, mind nőkben [56, 169]. A párosodás különösen a megnövekedett Fos-ir szintekkel volt összefüggésben a medulla oblongata MeA, BNST, MPOA és gracilis magjában, ezeket az agyterületeket a párzási áramkör funkcionális alkotóelemeiként vetve fel, amelyek hozzájárulhatnak a partner preferencia kialakulásához [50, 51, 169]. A MeA szerepét a prérifarkas partner preferenciájában tovább mutatták a lézióvizsgálatok, mivel a MeA axon-takarékos elváltozásai a férfiak prérigörcsében csökkentik affinitív viselkedésüket egy ismerős nő felé, de nem befolyásolták a felfedező viselkedést, mozgást vagy szaglást. vizsgálat [133].
4.2. A partner preferencia kialakulásának neuropeptid szabályozása
Az első bizonyítékok, amelyek arra utalnak, hogy az AVP és az OT fontos szerepet játszhatnak a partnerpreferencia kialakulásában, a társadalmi és szexuális tapasztalatok - a természetesen kiváltott partner preferencia kialakulásának előfeltételei - hatásait vizsgálták a prériamó agy ezen neuropeptid rendszerekre. A férfiak prériérinél a párosulás és az együttélés növelte az AVP mRNS-sel jelölt sejtek számát a BNST-ben [214] és csökkentette az AVP-ir rostok sűrűségét az LS-ben [18]. Mivel a BNST-AVP idegsejtek az LS-hez terjednek ki [60], ezek az adatok azt sugallják, hogy a párzás megkönnyíti az AVP szintézist a BNST-ben és az AVP-felszabadulást a férfi préri LS-ekben [216]. Mivel a párzás nélkülözhetetlen a partner preferencia kialakulásához férfiakban [124], ezek az adatok korrelációs bizonyítékokat szolgáltatnak az AVP szerepéről a partnerpreferencia kialakításában. Ezzel szemben a nőstényekben a férfiak kemoszenzoros jelzéseinek megváltoztatása megváltoztatta az OTR sűrűségét az AOB-ban, jelezve, hogy az OT szerepet játszhat a partnerpreferencia kialakulásában a női prérigondokban [233].
Ezeknek a rendszereknek a farmakológiai manipulációja közvetlen bizonyítékot szolgáltatott az AVP és OT szerepéről a partnerpreferencia kialakulásában. A V1aR antagonista intracerebroventrikuláris (icv) beadása blokkolta a partner preferencia kialakulását a férfiak prérijein, míg a központi AVP adminisztráció partneri preferenciákat váltott ki párzás hiányában [43, 231]. Hasonlóképpen, az AVP icv beadása a nők prérimérénél a partner preferenciákat váltotta ki a férfiakkal csak az 1 órás együttélés után, és ezt a hatást gátolta a V1aR antagonista egyidejű alkalmazása, jelezve, hogy az AVP mindkét nemben szabályozza a partner preferencia kialakulását [43]. Az OT kezelés mindkét nemben befolyásolta a partner preferencia kialakulását. Pontosabban, az icv OT beadása partner preferenciákat váltott ki mind férfiak, mind nők esetében, és ezeket a hatásokat blokkolta az OTR antagonistával történő egyidejű alkalmazás [43]. Míg ezek az adatok azt mutatják, hogy mind az AVP, mind az OT mindkét nemben szabályozza a partner preferencia kialakulását, fontos megjegyezni, hogy a neuropeptidek hatékony dózisa férfiak és nők között különbözik [43].
A helyspecifikus manipulációk azóta számos agyrégiót demonstráltak, amelyek fontosak a partner preferencia kialakulásának AVP és OT szabályozásában. Férfiaknál a V1aR antagonista közvetlenül az LS-be vagy a VP-be történő beadása gátolta a párzás által kiváltott partnerpreferenciák kialakulását, de nem sok más agyrégiót, míg az AVP közvetlenül az LS-be történő beadása párzás hiányában (2B) [146, 149]. Ezenkívül egy OTR antagonista beadása a férfi prérimér LS-jébe szintén megakadályozta a párzás által kiváltott partnerpreferencia kialakulását [149]. Ezzel szemben a nőstényekben az prebicikus kéreg (PLC; az mPFC része) és a NAcc szerepet játszanak a partnerpreferencia kialakulásának neuropeptiderg szabályozásában [150, 244]. A férfiakkal végzett szociális szexuális tapasztalatok során az OT szint emelkedett a NAcc-ben [187]. Ezen felül, az OT injekció közvetlenül a NAcc-be kiváltotta a partner preferenciákat párzás hiányában, míg az OTR blokkolása ebben a régióban vagy a PLC megakadályozta a párzás által kiváltott partner preferenciák kialakulását (2E) [150, 244].
Számos olyan tanulmány, amely vírusvektor által közvetített génátvitelt alkalmaz a specifikus agyi régiókhoz tartozó érdeklődő gének expressziójának továbbítására és szabályozására, támasztotta alá azokat a megállapításokat, amelyek szerint az AVP neurotranszmissziója a VP-ben és az OT neurotranszmissziója a NAcc-ban szabályozza a partner preferenciákat a férfiakban és a nők prériában. . Férfiakban például egy adeno-asszociált vírusvektort használtunk a V1aR gén VP-bejuttatására [183]. A várakozások szerint ez a manipuláció megnövekedett V1aR-ek sűrűségét eredményezi ebben a régióban. Érdekes, hogy ezek a férfiak párosodás hiányában partner preferenciákat alakítottak ki, alátámasztva azokat a megállapításokat, amelyek megerősítették az AVP neurotranszmisszióját a VP-ben, megkönnyíthetik a partner preferencia kialakulását a férfiak prérijeiben.183] (2C). Ezenkívül a V1aR túlexpressziója a hím rétfélék VP-jében a partner preferencia kialakulását váltotta ki ebben a társadalmilag ígéretes fajban [145]. Hasonlóképpen, a szexuálisan naiv nők prériéringeinek Occ túlzott expressziója gyorsította a partnerpreferencia kialakulását a kontrollhoz képest (2F), de ez a kezelés nem változtatta meg a partnerpreferencia kialakulását a nőstény rétekben188]. Összességében ezek a tanulmányok rámutatnak az AVP és az OT fontosságára és helyspecifikus hatására a partnerpreferencia kialakulására a férfi és női prérifarmokban.
4.3. A partnerpreferencia kialakulásának DA szabályozása
A legfrissebb munkák kimutatták, hogy a partner preferencia kialakulását a prérimérben szintén a központi DA szabályozza, különös tekintettel a mezolimbikus DA rendszerre - a VTA-ból származó DA termelő sejtek olyan csoportjára, amely a NAcc, mPFC és más előagyi régiók felé terjed. Úgy gondolják, hogy ez a neurális áramkör szervesen részt vesz a motivációs értéknek a környezeti ingerekhez való hozzárendelésében, ami adaptív cél-orientált viselkedés kialakulását eredményezi [120, 232]. Például a mezolimbikus DA már régóta szerepet játszik az ösztönzőknek, mint például az ételek és a befogadó társak ösztönzésében, ezáltal közvetíti a túléléshez nélkülözhetetlen viselkedéseket, például etetést és szaporodást [120, 232]. Hasonlóképpen, a mesolimbikus DA-t javasolták a páros választás megkönnyítésére, lehetővé téve a párzási erőfeszítéseknek az előnyben részesített alanyokra való összpontosítását [80], az alábbiakban ismertetett adatokkal alátámasztott hipotézis. Ennek a rendszernek a partnerpreferencia-formálásba való bevonása evolúciós kontextusban van értelme, mivel a társak közötti partnerség kialakítását szükségessé tevő szelekciós nyomások valószínűleg megnövelik a partnereknek tulajdonított motivációs értéket, és a szelektív hovatartozást, amely egy párkötés.
A DA korai kísérleti bizonyítékai, amelyek arra utalnak, hogy a DA részt vesz a partnerpreferencia kialakulásában, perifériás farmakológiai manipulációkból származtak. Emlékezzünk arra, hogy az 24 órák közötti párosulás és a párosodás megbízhatóan kiváltja a partner preferenciákat a férfi és női prérifarmokban. Míg a párosítást megelőző sóoldatos injekció nem befolyásolta a partner preferencia kialakulását, a nem szelektív DAR antagonistával, a haloperidollal történő kezelés mindkét nemben blokkolta a párzás által kiváltott partner preferenciákat [7, 217]. Ezenkívül a nem szelektív DAR agonistával kezelt alacsony dózisú apomorfin kezelése megkönnyítette a partnerpreferenciák kialakulását csak 6 órányi együttélés után párzás hiányában [7, 217]. Összefoglalva, ezek a megállapítások arra utalnak, hogy a DAR aktiválása elengedhetetlen a partner preferencia kialakulásához a prérimérben.
Az első funkcionális bizonyíték, amely befolyásolja a mezolimbikus DA-t a partnerpreferencia kialakításában, az volt a megállapítás, hogy a párzás növeli a DA-aktivitást mind a férfi, mind a nőstény préri NAOS NAcc-jében [7, 98]. Például nőstényekben az extracelluláris DA szint szinte 51% -kal emelkedett a kiindulási szint fölött a párzás során [98]. Hasonlóképpen, a páros hímek 33% -kal több DA-forgalommal rendelkeznek ebben a régióban, mint a nem párosodott férfiakban [7]. A NAcc DA szerepe a partnerpreferencia kialakulásában közvetlen bizonyítékokat a DA neurotranszmisszió helyspecifikus farmakológiai manipulációiból származott. A haloperidol NAcc-be történő mikroinjekciója megakadályozta a párzás által kiváltott partnerpreferenciák kialakulását, míg az apomorfin ebbe a régióba történő mikroinjekciója elősegítette a partner preferencia kialakulását párzás hiányában [7]. Ezek a hatások helyspecifikusak voltak, mivel a DAR manipulációja a CP-ben, egy NAcc-mel szomszédos régióban, amely szintén DAerg ingerlést kap az agy középső részén, nem változtatta meg a partner preferencia kialakulását [7].
További kísérletekben receptor-specifikus agonistákat / antagonistákat alkalmaztak annak bizonyítására, hogy a NAcc D1R-ek és D2R-ek eltérően szabályozzák a partnerpreferencia kialakulását (3A és B ábra). Pontosabban, a NAcc D2R aktiválása megkönnyítette és a D2R blokád megakadályozta a partnerpreferencia kialakulását mind a férfi, mind a nő prérimérében, jelezve, hogy a NAcc D2R aktiválása is szükséges és elegendő a partnerpreferencia kialakulásához [8, 98]. Ezzel szemben a NAcc D1R aktiválás megakadályozta a párosodás és a D2R agonista által kiváltott partnerpreferencia kialakulását a férfiak prériérében, jelezve, hogy a NAcc D1R-k gátolják ezt a viselkedést [8]. Fontos szempont, hogy ezek a manipulációk csak akkor voltak hatékonyak, ha bekerültek a NAcc héjba, de nem a magba, jelezve a partner preferenciák alregionális szabályozását a NAcc-n belül [8].
A NAcc-ben a partnerpreferencia kialakulásának DAR-specifikus szabályozását nemrégiben vizsgálták intracelluláris szinten. A D2R és a D1R egyaránt 7-transzmembrán receptorok, amelyek intracelluláris hatásait heterotrimer GTP-kötő fehérjék (G-fehérjék) közvetítik (az áttekintéshez lásd: [163, 166]). Míg a D2R-ek és a D1R-k hasonló hatást gyakorolnak bizonyos jelátviteli útvonalakra, differenciálisan szabályozzák az intracelluláris ciklikus adenozin 3 ′, 5′-monofoszfát (cAMP) jelző kaszkádot a G-fehérjék alfa alegységén keresztül, amellyel kölcsönhatásba lépnek [163, 166](3C). A D2R-k kötődnek a gátló G-proteinekhez (Gαi és Gao). A D2R-ek aktiválásakor a Gα alfa-alegységei / o gátolja az adenilát-cikláz (AC) aktivitást, ami gátolja a cAMP termelését és csökkenti a protein-kináz A (PKA) aktivitását [163, 166]. A D1R-ek inkább stimuláló G-fehérjékhez (Gαs és GaOLF). A D1R aktiváció növeli az AC aktivitást, a cAMP termelést és a PKA aktivációt [163, 166]. Mivel a D1R és a D2R aktiválás eltérő módon befolyásolja a cAMP jelátvitelt, azt sugallták, hogy ez a jelzési útvonal alapját képezheti a partner preferencia kialakulásának DAR-specifikus szabályozása [9]. Ezen hipotézis alátámasztására a PKA-aktivitás csökkentése a NAcc héjon belül, de nem a magban, megkönnyítette a partnerpreferencia kialakulását a férfiak prérijei esetében, ez egy eredmény összhangban áll a D2R aktiváció hatásaival [8, 9] (3D). Ezenkívül két külön kísérletben a stimuláló G-fehérjék aktiválása és a PKA aktiválása a NAcc héjában mindegyikük megakadályozta a párzás által kiváltott partnerpreferenciák kialakulását, összhangban a D1R aktiváció hatásaival [8, 9] (3D). Fontos szempont, hogy ezek a manipulációk nem változtattak meg a párosodáson vagy az érintkezés időtartamán a párosítás 24 óráiban, ami arra utal, hogy a megnövekedett cAMP jelzés közvetlenül zavarja a partner preferencia kialakulását. Összegezve, ezek a kísérletek azt mutatják, hogy a NAAMP héjában a cAMP intracelluláris jelátvitel szabályozza a partner preferencia kialakulását, és alapját képezheti a viselkedés DAR-specifikus hatásainak.
5. A szelektív agresszió neurobiológiája
Mint korábban említettük, az 24 órák párosulása és a partnerpreferenciák kialakulása után a férfiak prérimérei nagyfokú agressziót mutatnak a konkrét idegenek, főleg a férfiak idegenjei ellen, de a partnerükkel szemben nem.124, 224, 231]. Ezen túlmenően, egy-két hét hosszabb együttélés és párjukkal való párosulás után a párba kötött hím prérimér intenzív agressziót mutat mind a férfi, mind a nő betolakodókkal szemben, ideértve a szexuálisan fogékony nőket is, ezáltal elutasítva a potenciális új társakat [8, 99, 100, 231]. Ez a szelektív agresszió elengedhetetlen a páros őrzéséhez, a fészek védelméhez és a hím és élettársa közötti meglévő kapcsolat fenntartásához.8, 37, 38, 99, 100, 231]. Amint az alábbiakban leírtuk, a vizsgálatok több agyi régiót jeleztek, és mind az AVP, mind a DA szerepét ebben a viselkedésben.
5.1. A szelektív agresszióval járó agyaktiváció
Számos agyrégiót vontak be a szelektív agresszióba. Például ennek a viselkedésnek a megjelenítését a MeA, BNST, MPOA, LS és AH megnövekedett Fos-ir-okkal társítják (4A) [99, 224]. Ezen régiók egyikében, az AH-ban, megfigyelték az eltérő aktiválást az ismert partner és az ismeretlen partner expozíciója között [99]. Konkrétan azoknál a prérimérgeknél, amelyek két héten át párosultak egy nővel (azaz párosítva), majd egy meghatározott férfi vagy női idegennek tették ki, a Fos-ir sejtek sűrűsége az AH-ban szignifikánsan nagyobb volt, mint a párhoz kötött hímeknél. újra ki vannak téve partnerüknek. Érdekes, hogy a hím vagy nő betolakodóknak kitett férfiak szignifikánsan nagyobb sejtsűrűséggel rendelkeznek az AVP-irra és a Fos-irra is ebben az agyi régióban, mint a férfiak, akiket újra ki vannak téve a partnerüknek, ami arra utal, hogy az AH AVP szabályozhatja a szelektív agressziót [99] (4B).
5.2. A szelektív agresszió neuropeptid szabályozása
Az AVP ismert területi kijelzőkben betöltött szerepe miatt [79], valamint az AVP receptor eloszlásának különbségei az elülső agyi régiókban a monogám és a poligámok között123, 225], Az AVP feltételezése szerint részt vesz a szelektív agresszió szabályozásában. A hipotézis tesztelésének első kísérletében Winslow et al. (1993) megállapította, hogy egy V1aR antagonista, de nem cerebrospinális folyadék (CSF) befecskendezése az oldalkamrába az 24 párosítási órákban megakadályozta a párzás által kiváltott szelektív agresszió későbbi megjelenését a férfiak prériérében. Ezenkívül az AVP infúziója az oldalsó kamrákba agressziót váltott ki a betolakodó szexuálisan naiv, nem nőstény férfiak esetében. Az OT rendszer hasonló manipulációja nem változtatta meg az agresszív viselkedést, jelezve, hogy a központi AVP, de az OT nem, a neurotranszmisszió szabályozza a szelektív agressziót a férfiak prériérében [231].
Az AH helyspecifikus manipulációi tovább támogatták ezt a hipotézist [100]. Az AVP infúziót közvetlenül az AH-ba kapott szexuálisan naiv férfiak szignifikánsan magasabb agresszivitást mutattak egy új nő felé, mint a hordozóval vagy AVP-vel és mind a V1aR antagonistával kezelt férfiak, jelezve, hogy az AVP neurotranszmissziója indukálhat agressziót a prérifarmokban (4E). Ezenkívül a páros kötött férfi prérigörcsökben az AVP-kibocsátás az AH-ban szignifikánsan magasabb volt az idegen állatnak kitett alanyokban, mint azoknak, akiket partnerüknek tettek ki (4C). Érdekes, hogy ezekben az állatokban az AVP felszabadulásának mértéke pozitív korrelációban volt az agresszió gyakoriságával és negatívan az affilitás időtartamával. Ezenkívül a V1aR-ok blokkolása az AH-ban, de más agyi régiókban nem akadályozta meg a szelektív agresszió megjelenését párkötésű férfiakban, közvetlenül befolyásolva az AH AVP-t ebben a viselkedésben (4E). Ugyanebben a tanulmányban azt találták, hogy a páros kötésű férfiak szignifikánsan nagyobb V1aR-ek sűrűsége, de nem az OTR-ek, az AH-ban, mint a szexuálisan naiv férfiak (4D), amely arra utal, hogy a párkötési tapasztalatok neuroplasztikus változásokat okozhatnak az AH AVP rendszerben, amelyek a szelektív agresszió kialakulásának alapját képezik [100]. Ezt a hipotézist támasztotta alá az a megállapítás, hogy a V1aR mesterséges túlexpressziója vírusvektor-közvetített génátvitel útján, szexuálisan naiv prérihangokban fokozta az új nőkkel szembeni agressziót (4F)[100]. Összegezve, ezek az adatok azt jelzik, hogy az AVP az AH-ban szerves szerepet játszik a szelektív agresszió szabályozásában a férfiak prérijein.
5.3. A szelektív agresszió DA szabályozása
A Mesolimbic DA-t szintén befolyásolták a szelektív agresszióban, különös tekintettel a párba kötött férfiak idegen nőstény nők felé mutató agressziójára [8]. Két külön kísérletben összehasonlítottuk a szexuálisan naiv hím prérimér agyainak DAR-sűrűségét a férfiakéhoz, akár 24 órákig, akár két hétig párosítva nőstényekkel (vagyis párosítva) [8]. Noha a DAR-sűrűségben nem mutattak különbséget a szexuálisan naiv és az 24 órákon át nőstény férfiak között, a párba kötött férfiak szignifikánsan magasabbak voltak a D1R-ekben, de nem a D2R-ekben, a NAcc-ban, de a CP-ben nem, mint a szexuálisan. naiv társaik (4G és H). Mivel két hét, de nem az 24 órája, az együttélés és a párosodás megnövekedett NAcc D1R-ek, ezek az eredmények azt mutatják, hogy ez az idegrendszeri változás nem szükséges a partnerpreferenciák kezdeti kialakításához - egy olyan eredmény, amely összhangban áll a D2R-rel, de a D1R-rel nem. a fent említett partnerpreferencia-kialakulás, ám ehelyett a partnerrel folytatott kibővített szociális szexuális tapasztalatokra utal (azaz egy párkötés teljes kialakulására) [8]. Érdekes módon a D1R szint növekedése páros kötéssel rendelkező férfiaknál egybeesik az idegen nőket érintő támadó agresszió viselkedésbeli megjelenésével (a férfiak, akiket két hetente párosítanak egy nővel, robusztus támadó agressziót mutatnak az idegen nőkkel szemben [8, 99, 100], mivel a szexuálisan naivak vagy 24 óráig nőstényen párosodott férfiak nem [224]). Ezért feltételezték, hogy a párhoz kötött férfiak NAcc-jének megnövekedett D1R szintje szabályozhatja az idegen nők szelektív agresszióját. A hipotézis tesztelésére a NAcc D1R-ek helyspecifikus farmakológiai blokádját alkalmazták. Míg a CSF-vel kezelt párkötésű férfiak erőteljes sértő agressziót mutattak egy női betolakodó felé, addig a D1R antagonista NAcc-n belüli injekciója megszüntette ezt az agressziót (4I ábra). Ezek az adatok együttesen azt sugallják, hogy a NAcc D1R felszabályozása alapját képezheti a férfiak prérijeiben bekövetkező fontos viselkedési átmenet, amikor a szexuálisan naiv állapotból a teljes párhoz kötött állapotba kerülnek, ami támadó agresszióhoz vezet az idegen nők felé és az a létrehozott párkötés [8]. Ennek a megállapításnak egy érdekes párhuzamában a gyakori visszaéléskábítószer, az amfetamin expozíciója fokozta az agressziót a fegyveresek felé és megakadályozta a partnerpreferenciák kialakulását [100, 151]. Fontos szempont, hogy ezek a viselkedésbeli változások egybeestek a D1R-eknek a NAcc-ben és a V1aR-ekben az AH-ban történő felhangolásával, jelezve, hogy a visszaélés elleni gyógyszerek eltéríthetik a neuroplaszticitás természetes formáit, amelyek a párkötések fenntartása érdekében alakultak ki [100, 151].
6. Az apai viselkedés neurobiológiája
Apai viselkedésről számoltak be több nem humán monogám emlősfajról, köztük a tamarinokról [246], lekvár5], titis [160, 161], hörcsögök118], futógombok182], egerek [24] és máglyák [174, 205]. A nem emberiségű főemlősökkel kapcsolatos tanulmányok az apai viselkedés jellemzésére és a társadalmi környezet manipulációjának ezen viselkedés megjelenítésére gyakorolt hatására összpontosítottak, és fontos transzlációs információkat szolgáltattak az emberi egészség szempontjából. Ezzel szemben a rágcsálókkal végzett vizsgálatok az apai viselkedés központi szabályozására összpontosítottak, és értékes információkat szolgáltattak az apai viselkedés alapjául szolgáló idegi mechanizmusokról. Bár a kaliforniai egér erre a célra hasznos rágcsáló-modellnek bizonyult [24-26, 59], az vole modellt valószínűleg legszélesebb körben alkalmazták az apai viselkedés neurobiológiájának tanulmányozásában, és ezekből a tanulmányokból az alábbiakban foglaljuk össze.
6.1. Apai magatartáshoz kapcsolódó agyaktiváció
Mint a partnerpreferencia kialakulásának és a szelektív agressziónak a tanulmányában, a korai apális viselkedést vizsgáló korai tanulmányokban a Fos-ir-t használták az agyterületek feltérképezésére, amelyeket aktiváltak a kölyökkutya expozíciója és az apai viselkedés bemutatása. Konkrét kölyökkutyának való kitettség után a hím prérifarmok fokozott Fos-ir festődést mutattak néhány előagyterületen, beleértve az AOB, MeA, BNST, MPOA és LS, ami arra utal, hogy ezek a régiók részt vesznek a kölyökkutyákkal kapcsolatos jelzések feldolgozásában és / vagy a az apai viselkedés szabályozása [134, 222]. A szaglási rendszer és a MeA szerepét az apai viselkedésben tovább erősítették a prérifarmok lézióvizsgálatai. A kétoldalú bulbectomiát kapott férfiak szignifikáns csökkenést mutattak az apai viselkedésben, más társadalmi viselkedés mellett, összehasonlítva azokkal a férfiakkal, akiknek álműtétben részesültek [135]. Ezenkívül a MeA axon-takarékos elváltozásai csökkentik az apai viselkedést a férfiak prériérében, anélkül, hogy befolyásolnák más viselkedéseket, mint például a feltárást, a mozgást és a szaglást.133]. Végül, a prérimérgektől eltérően, a kölyökkutya-expozíció nem növelte szignifikánsan a Fos-ir jelölést a hím rétfélék MeA-, BNST-, MPOA- vagy LS-jeiben, ezenkívül utalva ezen agyi régiók fontosságára a férfi szülői gondoskodás szabályozásában [222].
6.2. Az apai viselkedés neuropeptid szabályozása
A korábban említett magatartások mellett a központi AVP-t és az OT-t szintén befolyásolták a szülői viselkedés, különösen a nők esetében. Az AVP injekciója a nőstény patkányok laterális kamrájába tartós szülői viselkedést vált ki [177]. Továbbá, a Long-Evans patkányok jobb szülői viselkedést mutatnak, összehasonlítva a szorosan rokon AVP-hiányos mutáns variánsokkal, Brattleboro patkányokkal [227]. Az OT, mind a perifériában, mind az agyban, fontos szerepet játszik az anyák gondozásával kapcsolatos viselkedésben, beleértve a méh összehúzódását szüléskor, a tej kiszivárgását szoptatás alatt [87, 211] és a nők anyai viselkedésének szabályozása [142, 177]. Mivel az OT-t és az AVP-t ezért befolyásolták a nők szülői viselkedésében, valamint más társadalmi viselkedésmódban mind a nőkben, mind a férfiakban, a kutatók megkezdték annak értékelését, hogy ezek a neuropeptidek milyen szerepet játszanak a férfi szülői viselkedés szabályozásában.
Az első bizonyítékok arra, hogy ezeknek a neuropeptideknek az apas viselkedésben betöltött szerepét sugallják, az apai tapasztalat és az AVP-ir rost sűrűsége, illetve az AVP / OT mRNS expressziója közötti összefüggést vizsgáló tanulmányok szolgáltak az agyban. A nőkkel két hétig párosított vagy először apákként működő prérigondok szignifikánsan nagyobb apasági viselkedést mutattak, és az AVP-ir rostok sűrűsége alacsonyabb volt az LS-ben, de nem az MPOA-ban, mint a szexuálisan naiv társaikban [17, 18]. Érdekes, hogy az LS AVP-rost sűrűségében bekövetkező változást nem találták a rétvédő apáknál - amelyek természetesen csak csekély mértékben mutatnak apu viselkedést a kölykökkel szemben -, ami arra utal, hogy az LS AVP változásai valóban szerepet játszhatnak a prérimóta apás viselkedésében [17]. A VAT AVP-jét szintén befolyásolta a prérimóda apai viselkedése, mivel az AVP mRNS-jelölése ebben a régióban megnőtt azoknál a préri vérhangoknál, amelyek nemrégiben apákká váltak, ám ezek nem változtak a természetesen nem apátlan férfi montán vénapákon [226]. Habár keveset tudunk az OT szerepéről az apai viselkedésben a prérimérben, vannak bizonyítékok arra, hogy ez a neuropeptid részt vehet. Például, az anyák által nevetett prérifarkas kölyökkutyák csak kevesebb nyalást / ápolást kaptak, és lassabban érlelődtek, mint a két szülő által nevelt kölykök. Felnőttkorban az előbbi kevésbé kölykök által irányított szülői viselkedést mutatott, és fokozta az OT mRNS expresszióját a hipotalamuszban, mint az utóbbi, ám ezek a hatások főként nőstényeken figyeltek meg [4]. Összességében ezek az adatok azt jelzik, hogy az AVP és az OT az agy különböző régióiban szabályozhatják az apai viselkedést.
Kevés tanulmány vizsgálta közvetlenül a központi AVP és OT funkcionális jelentőségét az apai viselkedésben. E tanulmányok egyikében finoman változtak a szexuálisan naiv férfiak apai viselkedésében az AVP vagy OT ikv beadása után, míg az OTR és a V1aR antagonista kombinált icv kezelése az apai viselkedést dózisfüggő módon befolyásolta [13]. Alacsony dózisoknál (mindegyik 1ng) az OTR / V1aR antagonisták hajlamosak voltak növelni a kölykök megközelítésének és zavarodásának késleltetését, míg nagy dózisoknál (mindegyik 10ng) az apai viselkedés jelentősen csökkent, és a kölyökkutyák előfordulása jelentősen növekedett [13]. Noha ez a tanulmány bebizonyítja, hogy a központi AVP és az OT valóban funkcionális hatással van az apai viselkedésre, további kísérletekre van szükség annak érdekében, hogy megértsük az egyes neuropeptidek szerepét az apai magatartás specifikus viselkedésében és azok agyi működési helyein. Az eddig elvégzett egyetlen tanulmányban Wang és munkatársai (1994) megvizsgálták az AVP manipulációjának hatását az LS-ben a négy leggyakoribb apai viselkedésre, ide értve a nyalást / ápolónést, a fiúk átkógasztását / összecsukását, a kölykökkel való kapcsolatfelvételt és visszakeresést. A szexuálisan naiv, az AVP-vel közvetlenül az LS-be injektált férfi prérigondok lényegesen több időt töltöttek apai tevékenységek kimutatásában, különös tekintettel a kölykök érintkezésére és guggolására, mint a fiziológiás sóoldatba injektált hangok. Ezeket a hatásokat egy V1aR antagonista előzetes injekciózása blokkolta az LS-ben, ami arra utal, hogy az LS AVP szükséges és elegendő is az apai viselkedés szabályozásához [213].
Bár az OT apaság viselkedésére vonatkozó helyspecifikus hatásait soha nem vizsgálták, bizonyítékok arra utalnak, hogy a NAcc OT bevonható lehet. Ez a bizonyíték összehasonlító vizsgálatokból származik, amelyek kimutatták a NAcc OTR sűrűségének fajbeli különbségeit, amelyek korrelálnak az apai viselkedés fajbeli különbségeivel [122], az OTR aktiváció fontossága a férfiakon a párok kötésével kapcsolatos egyéb viselkedésekben (pl. partnerpreferencia kialakulása) [150, 244], valamint különféle tanulmányok, amelyek dokumentálják a NAcc OTR-k szerepét a nők szülői viselkedésében. Például a NAcc OTR sűrűsége összefüggésben áll a nők spontán viselkedésével szexuálisan naiv, felnőtt női prérimutákban. Konkrétan, az anyai viselkedést mutató nőstényeknél nagyobb az OTR-sűrűség a NAcc-ben, mint azoknál a nőstényeknél, akik nem mutattak ki anyai viselkedést vagy támadták kölyökkutyákat [173]. Hasonló pozitív összefüggést figyeltünk meg a NAcc OTR sűrűsége és az alloredális gondozás között a fiatalkorú nők prérijei [172]. Ezenkívül az OTR sűrűsége a NAcc-ben pozitívan társult más kapcsoló magatartásokkal, beleértve a partnerpreferencia kialakulását [188]. Noha ezeket nem vizsgálták közvetlenül a férfiakban, ezek az adatok arra utalnak, hogy a NAcc OT részt vehet az apai viselkedésben.
6.3. Az apai viselkedés DA szabályozása
Noha sok kutatás dokumentálta a központi DA jelentőségét az anyai magatartásban (lásd [171] áttekintésre), kevesebb tanulmány vizsgálta a központi DA szerepét az apai viselkedésben. Noha ezek száma korlátozott, ezek a tanulmányok meggyőző előzetes bizonyítékokat szolgáltattak arról, hogy a DA szintén részt vesz a férfi szülői gondoskodásban.
Az aparális viselkedés DAergikus szabályozásának vizsgálatát célzó egyetlen farmakológiai kísérletben Lonstein (2002) bebizonyította, hogy a DAR-blokádnak különféle hatása van az apai viselkedés különféle aspektusaira (pl. Érintkezés, nyalás és kölyökkutálás a kölykök felett). Pontosabban, a DAR-ok blokkolása a nem szelektív DAR-antagonistával, a haloperidollal, egyes apai viselkedéseket - ideértve a kölykökkel való kapcsolatfelvételt és a nyalást - károsította, mégis tovább fokozta a többiek viselkedését, például a kölyökkutyákkal való összecsapást. Bár a haloperidol bizonyos adagokban megzavarja az általános motoros aktivitást [195] szerint a haloperidol egyes apai viselkedésekre, különösen a kölyökkutyákra gyakorolt hatását olyan dózisokban figyelték meg, amelyek nem változtattak meg az összes aktivitási pontszámon, jelezve, hogy a DAR aktiválása elsődlegesen befolyásolja az apai viselkedést. Ezért ezek az adatok nem csak azt mutatják, hogy a DA szerepet játszik az apai viselkedésben, hanem azt is bemutatják, hogy az apai viselkedés DAergikus szabályozása viselkedés-specifikus [153]. Az apai viselkedés DAergikus szabályozásában részt vevő agyi régiók feltárására még nem alkalmaztak helyspecifikus manipulációkat. Azonban egy kísérlet, amely feltérképezi az idegsejtek aktiválását a kölyökkutákra adott válaszként, némi betekintést adott a kérdésbe. Emlékezzünk arra, hogy a préri vörös agy DA pszichológiai sejtek olyan csoportját tartalmazza a pBNST-ben és a MeApd-ben, amely szexuálisan dimorf - a férfiak ezeken a területeken több DAergikus sejtet tartalmaznak, mint a nőstények [168] - és ezek a sejtek potenciálisan érzékenyek androgénekre és ösztrogénekre [40]. Érdekes, hogy ezeket a sejtpopulációkat aktiválják (a Fos / TH kettős címkézése jelzi) a férfi préri vér agyában a specifikus kölykökkel való interakció után [168], ezért részt vehet az apai viselkedésben.
Noha ennek ellenére még nem végeztek vizsgálatokat, feltehető, hogy a NAcc DA szerepet játszhat az apai viselkedésben. Amint azt korábban leírtuk, az NAcc máglya sűrű DA terminálokat és receptorokat tartalmaz, és a NAcc DA fontos szerepet játszik a párok kötésével kapcsolatos egyéb társadalmi viselkedés szabályozásában, ideértve a partnerpreferencia kialakulását és a szelektív agressziót a férfiak prérijein.7, 8]. Ezenkívül a NAcc DA közismert szerepet játszik más rágcsáló fajok anyai viselkedésében. Patkányoknál például a NA megszabadul a NAcc-ben a kölyök stimulusokra reagálva [109] és a NAcc DA aktivitás változásai a szülés utáni időszakokban összefüggésben vannak a különféle szülői viselkedés változásaival, kezdve a kölyök visszahúzással, az ápolással, a nyalással / ápolással és az anyai emlékezettel [3]. Ezért érdemes lehet a férfi szülői viselkedés jövőbeni vizsgálata során megvizsgálni annak lehetőségét, hogy a NAcc DA fontos szerepet játszik.
7. Egyéb párokhoz kötött neurokémiai anyagok / hormonok
Az AVP, OT és DA mellett számos más neurotranszmitter és hormon is szerepet játszik a prérigondok párosodásával járó társadalmi viselkedésben. Egy érdekes példa a hipotalamusz-hipofízis-mellékvese (HPA) tengelyhez kapcsolódó neurokémiai vegyületek, a stresszválaszokat közvetítő rendszer. Röviden, stressz alatt a hipotalamusból felszabaduló kortikotropint felszabadító faktor (CRF) kötődik az agyalapi elülső rész CRF receptoraihoz, ami az adrenokortikotróf hormon (ACTH) szintéziséhez vezet [143]. Az ACTH ezután felszabadul a véráramba, és hatással van a mellékvesekére, és olyan glükokortikoidokat termel, mint például a kortikoszteron (CORT), amelyek az agy glükokortikoid receptorokra (GR) hatnak, és közvetítik a stresszre adott választ [143]. A prérimérgeket glükokortikoid-rezisztens rágcsálóknak tekintik, mivel körülbelül 5-10-szer nagyobb bazális plazma CORT és 3-szer nagyobb az ACTH alapszintje, valamint az 10-szoros alacsonyabb affinitású GR-kkel, különösen az I típusú GR-vel. az agy alacsonyabb sűrűségében fejeződnek ki, összehasonlítva a patkányokkal és a véletlenszerű testekkel [110, 204].
A viselkedési kísérletekből származó adatok azt mutatják, hogy a CORT hatása a páros kötésre szexuálisan dimorf. A nők prérimérénél a férfivel folytatott együttélés, amely partnerpreferencia kialakulásához vezetett, szignifikánsan csökkentette a szérum CORT-szintjét [63]. Ezenkívül a GR aktivitás csökkentése, akár a keringő CORT csökkentésével az adrenalektómián keresztül [63] vagy az állatokat GR antagonistával kezelve [52], megkönnyítette a partnerpreferencia kialakulását. Ezzel szemben a CORT injekciók vagy egy stresszes úszási teszt, amelyek növelik a keringő CORT [66], megakadályozta a partnerpreferencia kialakulását [63]. Ezek az adatok együttesen azt sugallják, hogy a HPA tengely aktivitásának csökkenése megkönnyíti a partnerpreferencia kialakulását a női prérigomba esetében. A férfiakban viszont az adrenalektómia gátolta a partner preferencia kialakulását, és ezt a hatást megfordította a CORT pótlása [64], jelezve, hogy a CORT szükséges a partnerpreferencia kialakulásához férfiakban. Ezenkívül egy újabb tanulmányban a kötött partner vesztesége jelentősen megnöveli a keringő CORT-szintet és a mellékvesék tömegét a férfiak prérijeiben, ami arra utal, hogy a HPA tengely aktivitása közvetítheti a partner szétválasztásának riasztó hatásait, és így szerepet játszhat a meglévő pár kötvények fenntartása [29]. A HPA tengely az apai viselkedésben is szerepet játszik. Az úszási stressznek kitett férfiak szignifikánsan több időt kölyökölnek a kölykök fölött, és inkább a kölykök nyalásának és ápolásának időtartama, mint a stressz nélküli kontroll14]. Ezeket a viselkedési hatásokat nem találták a nők prériérinél, jelezve, hogy a stressz szülői viselkedésre gyakorolt hatása - mint például a partnerpreferencia kialakulása - szexuálisan dimorf lehet [14].
A CRF a páros kötés viselkedésében is szerepet játszik. A CRF-injekciót kapott hím prérifarmok párosodás hiányában partner preferenciákat mutattak, és ezt az indukált viselkedést egy CRF-receptor antagonista együttadása blokkolta [67]. A partner preferenciák CRF-közvetítésében részt vevő agyterületeket szintén azonosították. A NAC-be történő helyi CRF-injekciók megkönnyítették, míg a CRF-receptor antagonisták gátolták a partner preferencia kialakulását a férfiak prérijeiben [148]. Ezenkívül a nőstény párosítással a CRF mRNS növekedése váltott ki a férfi préri BNST-jében [29]. Végül, az urocortin-II, azaz a CRF peptidcsalád tagjainak icv adagolása fokozta a passzív szülői viselkedést mind a férfi, mind a nő prérimutában, de ez a kezelés nem befolyásolta a szorongást vagy a mozgásszervi viselkedést [190].
Számos más neurokémia is részt vesz a prérigolyók társadalmi kötődésében. Például a férfiak prériérében az NBQX, egy AMPA receptor antagonista, vagy a bicuculline, a GABA receptor antagonista, VTA-n belüli beadása a partner preferencia kialakulását indukálta, bevonva ezeket az aminosavakat szelektív kapcsolódásba [53]. A szelektív szerotonin újrafelvételt gátló anyag, a fluoxetin fokozta a szülői viselkedésben való részvétel késleltetését mind a férfi, mind a nő prérimérén, csökkent a férfiak agressziója, és nem volt hatással a nem társadalmi viselkedésre.209], jelezve, hogy a szerotonin közvetítheti a párok kötésével kapcsolatos társadalmi viselkedést is. Gondaális szteroidok is felvehetők ebbe a listába. A tesztoszteron vagy az ösztrogén manipulálása az élet első vagy második hetében szignifikánsan megváltoztatta az azt követő affinitív és / vagy alloredientális viselkedést a fiatalkori prérigolyókban [138, 184]. Az ösztrogénreceptor alfa (ERα) közvetítheti a gonidális szteroidoknak a prérimér páros kötődési viselkedésére gyakorolt hatásait. Tanulmányok kimutatták, hogy a nőstények több agyi régióban tartalmaznak több ERα-ir sejtet, beleértve a MeA-t, BNST-t, MPOA-t és VMH-t, mint a férfiakban, és a nőstények BNST-ben, MPOA-ban és VMH-ban az ERα-ir-festés csökkenése társult az indukcióval szexuális érzékenység113]. A férfiakban a MeA fokozott ERα expressziója egy adeno-asszociált vírusvektor transzfekciójával megszakította az alloreditális viselkedés megjelenését és károsította a partner preferencia kialakulását [58]. Hasonlóképpen, azok a férfiak, akiknél a BNST fokozott ERα expresszióval rendelkezik, csökkent társadalmi hovatartozást mutattak [140]. Ezek az adatok fordított összefüggést mutatnak a regionális ERα kifejezés és a prérifarmok társadalmi viselkedése között. A fentiekben ismertetett tanulmányok együttesen rámutatnak arra, hogy a több neurokémia és a hormonok részt vesznek a páros kötés viselkedésének szabályozásában mind a férfi, mind a nő prérimutában.
8. Neurokémiai / hormon kölcsönhatások
A fentiekben leírtak szerint a párok kötésében számos különféle neurokémiai, neurotranszmitter és hormonrendszer működik. Nem valószínű azonban, hogy ezek a rendszerek önállóan működnek a komplex társadalmi viselkedés szabályozása érdekében. A következő szakaszban áttekintjük azokat a tanulmányokat, amelyek dokumentálják ezen rendszerek ismert kölcsönhatásait, ideértve a CRF, OT, AVP, DA, a glutamát (GLU), a gamma-amino-vajsavat (GABA) és a gonadális szteroid hormonokat a párok szabályozásában kötési viselkedés, elsősorban a partner preferencia kialakulása.
Az első neurokémiai vegyületek közül kettő javasolta, hogy kölcsönhatásba lépjenek a partner preferencia kialakulásának szabályozásával a prérimócákban a CORT és az OT. Emlékezzünk arra, hogy szexuálisan naiv nőkben egy ismeretlen férfinak való kitettség jelentősen megnövelte a központi OT felszabadulást [187] és csökkent szérum CORT-szint [63], a partner preferencia kialakulását elősegítő hatások. Érdekes, hogy az OT injekcióinak icv injekciói a szérum CORT szintjének hasonló csökkenését eredményezték, ami arra utal, hogy az OT kölcsönhatásba léphet a HPA tengelyével a partnerpreferencia kialakulásának szabályozására [65] - egy ötlet, amely indokolhatja a jövőbeli vizsgálatot, tekintettel az OT és a CORT közötti javasolt kölcsönhatásra más társadalmi magatartásban [6, 39, 42, 132].
Azt is kimutatták, hogy az OT kölcsönhatásba lép az AVP-vel a partnerpreferenciák szabályozásában. Ez a meglepő eredmény nem meglepő, mivel ez a két neuropeptid szorosan kapcsolódik egymáshoz, és nemcsak hasonló kémiai szerkezettel rendelkeznek - csak két aminosavval különböznek egymástól, hanem kölcsönhatásba lépnek egymás receptoraival [19]. Mint korábban leírtuk, az AVP vagy OT icv injekciója partner preferenciákat idézhet elő mind a férfi, mind a nő prérimócában, mindössze az 1 órában az ellenkező neműekhez tartozó állatokkal való együttélés után. Érdekes módon az AVP hatása a partnerpreferencia kialakulására OTR antagonista jelenlétében megszűnik, és az OT hatása egy V1aR antagonista jelenlétében megszűnik, jelezve, hogy az AVP és az OT kölcsönhatásba léphet a partner preferenciák közvetítésével [43]. Ezenkívül ezek az eredmények azt jelzik, hogy a partnerpreferencia kialakulásának megkönnyítéséhez mind a V1aR, mind az OTR egyidejű aktiválásához szükség lehet [43]. Azóta a specifikus manipuláció a férfiak préri hangainak LS-jében azóta támogatta ezt a hipotézist. Az AVP-befecskendezés által kiváltott partnerpreferencia kialakulását az LS-be OT-receptor antagonista egyidejű alkalmazásával blokkolták [149]. Összességében ezek a tanulmányok arra utalnak, hogy a központi OT és AVP rendszerek egymással összehangoltan működhetnek a partnerpreferencia kialakulásának közvetítésében.
Kimutatták, hogy az OT és az AVP kölcsönhatásba lép más neurotranszmitter rendszerekkel, például DA-val, hogy közvetítsék a partner preferenciákat. Például a női prérimócákban a NAcc D2R aktiválás által kiváltott partnerpreferenciákat egy OTR antagonista egyidejű alkalmazásával megakadályozták [150]. Ezzel szemben a központi OT beadása által kiváltott partnerpreferenciákat blokkolták egy D2R antagonista egyidejű alkalmazásával a NAcc-ben [150]. Ezek az eredmények arra engednek következtetni, hogy mind a D2R, mind az OTR egyidejű aktiválására a NAcc-ben szükség van a partnerpreferenciák megkönnyítésére a női prérigondok esetében. Az AVP-DA kölcsönhatások szintén szerepet játszanak a partnerpreferencia kialakításában. Egy nemrégiben elvégzett tanulmányban a természetesen ígéretes férfi rétérok - amelyek egyébként nem jelentenek partneri preferenciákat párjával - vírusvektor-közvetített transzfert kaptak a V1aR prériamóda génbe a VP-be, ami a V1aR ezen a térségben történő szabályozásának fokozódását, valamint a a partner preferenciák száma a párzás 24 órája után [145]. Egy második kísérletben ezeket a vírusvektor-indukált preferenciákat blokkoltuk egy párosítást megelőzően egy D2R antagonista beadásával, ami arra utal, hogy az AVP és a DA kölcsönhatásba léphet a párkötés kialakulásának közvetítésében [145]. Ezt a hipotézist alátámasztja a két régió közötti jól ismert neuroanatómiai kapcsolat, mivel a D2R közepes tüskés idegsejteket expresszál a NAcc projektben közvetlenül a VP-hez [90].
A GLU-t, a GABA-t és a CRF-et szintén javasolták, hogy kölcsönhatásba lépjenek a DA-val a partner preferenciák szabályozásában [52, 53]. Az AMPA GLU vagy a GABA receptorok blokkolása, az NBQX vagy a bicukullin injekciója útján a VTA által kiváltott partnerpreferenciákba párzás hiányában. Mivel a VTA a DAergikus afferensek fő forrása a mezolimbikus agyi régióknak, ideértve a NAcc-t is, azt javasolták, hogy ezeknek az antagonistáknak a partnerpreferencia kialakulására gyakorolt hatása a NAcc DAergic neurotranszmisszióra gyakorolt hatásuk által közvetített [53]. Egy külön tanulmányban a GR antagonista RU-486 perifériás beadása partneri preferenciákat váltott ki a nők prérimérében párzás hiányában [52]. Ezeket a hatásokat blokkolta a D1R vagy a D2R antagonista együttes alkalmazása az oldalkamrában, ami arra utal, hogy a GR antagonizmusnak a partnerpreferencia kialakulására gyakorolt hatása a központi DA rendszerekkel való kölcsönhatás révén közvetíthető [52]. További kísérletekre van szükség a GLU, GABA, CRF és DA közötti kölcsönhatások jellegének részletezéséhez a partnerpreferencia kialakításában.
Végül, az ízületi szteroidok fontos szerepet játszanak a párok kötésében, és úgy gondolják, hogy kölcsönhatásba lépnek számos különféle neuropeptiddel és neurokémiai rendszerrel, amelyek befolyásolják ezt a viselkedést. Például a férfiak hosszabb expozíciója (vagy a férfiak kemoszenzoros szignálok) növeli a keringő ösztradiolszintet, ezután magatartási ösztönzést vagy szexuális érzékenységet a nők prérijeiben [35, 36, 47, 203]. A szexuális érzékenységet ovariektomizált nőstényekben is csak ösztrogén alkalmazásával lehet indukálni [35]. Érdekes, hogy a szérum ösztrogénszintjének emelkedése, amelyet a férfi kemoszenzoros szignáloknak való kitettség vagy az exogén ösztrogén beadása indukál, jelentősen megnöveli az OTR-kötődést a préri vér agyában [233], jelezve, hogy az ösztrogén és az OT kölcsönhatásba léphet a párzás szabályozása céljából - ami megkönnyíti a nőpreferencia kialakulását nőstényekben [228]. Férfiakban a tesztoszteron bebizonyította, hogy befolyásolja az AVP hatásait a partner preferencia kialakulására. Emlékezzünk arra, hogy az AVP icv adminisztrációja megkönnyíti a partnerpreferenciák kialakulását a férfiak préri hangjában, csak az 1 együttélési órát követően [43]. Érdekes, hogy az AVP adminisztrációja nem idézi elő a partner preferenciákat a születésük napján kasztrált felnőtt férfiak prérében, ami arra utal, hogy a testoszteron szervezeti hatásai szükségesek az AVP partner preferenciák kialakulására gyakorolt hatásához [57]. A tesztoszteron és az AVP kölcsönhatásba léphet az apai viselkedés szabályozásában is, mivel a felnőttkorban kasztrált férfiak prérimérének az AVP-ir rostok sűrűsége csökkent az LS-ben, és kevésbé apai viselkedést mutatnak, mint az ép gonidokkal végzett kontrollokban [219] (vö. [152, 153]).
9. Összegzés és további megfontolások
A páros kötés a prériálmokban összetett társadalmi viselkedés, amely több különálló viselkedés összehangolását foglalja magában, beleértve a szelektív hovatartozást, a szelektív agressziót és a szülői gondoskodást. Ezen viselkedés megfelelő kifejezése különféle kognitív funkciókat igényel, beleértve az érzékszervi feldolgozást, a memória kialakítását és az egyéni felismerést, valamint a motoros kimenetet. Az agy több régióját, mint például a MeA, BNST, LS, NAcc, PFC és AH, amelyekről ismert, hogy közvetítik ezeket a folyamatokat, bevetették a páros kötési viselkedésbe a prérimérben, a fentiekben leírtak szerint. Továbbá, a pár-kötés viselkedésében részt vevő számos neurokémiai anyagból, beleértve az AVP-t, OT-t, DA-t, CRF-t és GLU-t, ezekről az agyi régiókról működnek, hogy közvetítsék a pár-kötéshez nélkülözhetetlen folyamatokat. Például az AVP az LS-ben [78] és OT a MeA-ban [77] közvetíti más fajok társadalmi elismerését, ez egy olyan folyamat, amely elengedhetetlen a partner preferenciák kialakulásához és megjelenítéséhez a prérimócákban. Másik példaként a NAcc az NAcc-ben fontos szerepet játszik a feltételes jutalomtanulásban [23, 119], egy olyan folyamat, amely valószínűleg hozzájárul a partnerpreferencia kialakulásához azáltal, hogy közvetíti a megtanult asszociációt a párosodás megerősítő tulajdonságai és a pár konkrét szaga aláírása között [8, 10, 245].
Noha a gondos kísérletek rámutattak ezen különálló agyi régiók és a neurokémiai vegyületek fontosságára a páros kötés viselkedésében, mindegyik tesztelt viselkedést kétségtelenül egy nagyobb áramkör szabályozza, amely több agyi régiót és neurokémikát foglal magában. Noha az állatokban még nem vizsgálták meg teljes mértékben, a többi rágcsálófajból származó adatok egyértelmű anatómiai kapcsolatot mutattak a fent említett agyi régiók között, és ezek a kapcsolatok idegi áramköröket képeznek, amelyek diszkrét funkcióval bírnak a párosodás szempontjából [245]. Például a vomeronasalis szerv (VNO), az AOB és a MeA közötti kapcsolatok fontos szerepet játszanak a kemoszenzoros jelek feldolgozásában [30, 72, 121, 130, 192], és nem meglepő, hogy mind a VNO, mind a MeA aktiválása a társadalmi és szexuális tapasztalatok során (amikor diszkrét összehangolt szaglási jelzések vannak jelen) elengedhetetlenek a partnerpreferenciák kialakulásához [49, 133]. A MeA és az AH közötti kapcsolatok szabályozzák az agressziót [33, 202], és ezen út aktiválása valószínűleg szabályozza a szelektív agressziót a préri hangokban [99, 224]. Ezenkívül a jól jellemzett mezolimbikus DA rendszert, amely a VTA DAerg sejtjeiből áll, amelyek NAcc-re és mPFC-re terjednek ki, az mPFC-től NAcc-ig és VTA-ig tartó kölcsönös GLUergikus előrejelzésekkel szabályozzuk [34, 193]. Ez az idegi kör motivációs ösztönzőt kölcsönöz a környezet szempontjából releváns ingereknek [120, 232], megkönnyítve az adaptív, célirányos viselkedést, például egy fogékony társával való párosulást [22, 74, 179, 180] és a kölykök visszahúzása [2, 112, 171]. Fontos megjegyezni, hogy ugyanúgy, mint ugyanaz a rendszer egynél több viselkedést közvetíthet, amint azt az utóbbi példa is bizonyítja, ugyanaz a neurokémia több viselkedést is szabályozhat. Például az AVP neurotranszmissziója az LS, VP és / vagy AH-ban fontos szerepet játszik a partnerpreferencia kialakulásában, a szelektív agresszióban és az apai viselkedésben. Ezenkívül egy viselkedési eseményt egynél több idegi áramkör közvetítheti. Például, a szocioszexuális tapasztalatok - a partnerpreferencia kialakulásának előfeltétele - mind a DA, mind az OT felszabadulást idézik elő a NAcc-ban [98, 187], AVP kiadás mind az LS-ben [216] és alelnök [245], és azt is javasolták, hogy engedje el az OT-t a PFC-ben [245]. Így több idegi áramkör és neurokémia együttesen működik együtt a párosodáshoz kapcsolódó viselkedés szabályozása érdekében.
Végül, a páros kötés vitáján a prérivérben, a nemi különbségeket nem szabad figyelmen kívül hagyni. Mint fentebb tárgyaltuk, a páros kötés viselkedésének neurális szabályozása bizonyos esetekben szexuálisan dimorf (pl. A partner preferencia kialakulásának CORT szabályozása [63, 64]). Ezenkívül egyes neuropeptidek, például az AVP és az OT, nemekre jellemző szerepet játszhatnak a párok kötésével kapcsolatos bizonyos viselkedésekben: Az AVP szabályozza a szelektív agressziót [99, 100] és apai viselkedés [149, 213] férfiakban, míg az OT szabályozza a nők anyai gondozását [16, 76, 165, 173, 178]. Ezenkívül úgy tűnik, hogy a férfiak és nők különböznek az AVP és OT iránti érzékenységükben. Bár mindkét neuropeptid szerepet játszik a partnerpreferencia kialakulásában mindkét nemben [43], az AVP alacsonyabb dózisai elegendőek voltak a partnerpreferenciák kiváltásához férfiaknál, mint a nőknél, és a perifériás OT-kezelés hatékonyan váltotta ki a partnerpreferencia kialakulását csak a nőkben, de a férfiakban nem.54]. A szexuális dimorfizmusok a fiziológiában és az idegi szubsztrátok alapját képezhetik a viselkedés ezen különbségei. Például, amint más rágcsáló fajokban megtalálható [48, 61, 207], a férfiakban több AVP mRNS-sel jelölt sejt van a BNST-ben és MeA-ban, és nagyobb az AVP-ir rostok sűrűsége az LS-ben (valószínűbb, hogy az AVP-termelő sejtek vetítik ki a BNST-t és a MeA-t), mint a nőstény testekben [17, 221]. Érdekes, hogy az ellenkező neműekkel való együttélés 3 napjai az AVP mRNS-sel jelölt sejtek számának növekedését idézik elő a BNST-ben, és az LS-ben az AVP-ir-festés sűrűségének csökkenését a férfi, de nem a nők prériérében, jelezve a szociális szexuális tapasztalatok szexuálisan dimorf hatása az AVP-tevékenységre, amely viszont szerepet játszhat a páros kötés viselkedésének szabályozásában a férfiak prériérében. Nemi különbségeket találtak a TH szintetizáló sejtek populációjában az anteroventrális periventrikuláris preoptikus területen [139] és a kiterjesztett amygdala [168] a préri vén agyban, azonban ezen sejtek páros kötésben betöltött funkcionális szerepét még meg kell vizsgálni. Közismert tény, hogy a szexuális dimorfizmusok a fiziológiában és az idegi szubsztrátokban a nemek közötti különbségeket mutatják a viselkedésben. Ezenkívül az agyban tapasztalható nemi különbségek lehetővé teszik a férfiak és nők közötti hasonló viselkedés megjelenítését eltérő fiziológiájuk ellenére [62]. Más szavakkal: a szexuálisan dimorf neurokémiai rendszerek lehetővé teszik a férfiak és nők számára, hogy olyan kompenzációs mechanizmusokkal rendelkezzenek, amelyek fiziológiájukkal összhangban működnek, és hasonló viselkedési kimenetelt eredményeznek. Ez a javaslat összhangban áll a prérimérben végzett tanulmányokkal, amelyek kimutatták, hogy a szexuálisan dimorf rendszerek, például az AVP útvonalak a MeA-tól és a BNST-től az LS-ig [17], lehetővé teszi a szülői viselkedés megjelenítését férfiakban [216], míg az OT rendszerek ugyanazt a viselkedést teszik lehetővé a nőkben [16, 173].
10. Következtetések és jövőbeli irányok
Noha a préri vérpárok között kialakult kötések tanulmányozása nem engedi meg, hogy teljes mértékben megértsük az emberi kapcsolatok bonyolultságát, minden bizonnyal betekintést nyújthatnak a felnőttkori vonzódás és kötődés alapjául szolgáló idegi mechanizmusokba. A fentiekben áttekintett irodalom számos neuropeptid, neurotranszmitter és hormonális rendszer bevonásával zajlott a páros kötés szabályozásában a prériérben. Ennek megfelelően az emberek előzetes munkája ugyanezen rendszerek sokaságát bevonta az emberi társadalmi viselkedésbe. Például az a közelmúltban végzett kutatás, amelyben a funkcionális mágneses rezonancia képalkotást alkalmazza az emberek valós idejű agyi aktiválásának mérésére, azt sugallta, hogy a DA neurotranszmissziója alapját képezheti az emberi társ kiválasztása és kapcsolódása [81]. Ezek a tanulmányok megállapították, hogy a DA-val gazdag területek, mint például a VTA, akkor aktiválódtak, amikor az intenzív romantikus kapcsolatok korai szakaszában vagy a hosszú távú, mélyen szerető kapcsolatokban résztvevők megtekintették fényképét szeretteikről, de nem, amikor más ismerősök képeit nézték meg. egyének [12, 20, 21]. A legújabb tanulmányok bevonják az OT-rendszert az emberi páros interakciókba is. Egy placebo-kontrollos kísérletben, például az OT intranazális adagolása - egy olyan szállítási módszer, amely könnyen lehetővé teszi a neuropeptid hozzáférését az agyhoz - szignifikánsan növeli a párok közötti pozitív kommunikációt, amit a szemkontaktus, a kíváncsiság / gondozás és az egyezési pontszámok mutatnak [70]. Ezenkívül azt találták, hogy az OT növeli az emberek közötti bizalmat - ez a társadalmi hovatartozás előfeltétele [137]. Ezenkívül az AVP szerepet játszik az emberi agresszív viselkedésben, mivel az AVP szintje a férfiak és a nők cerebrospinális folyadékában pozitív korrelációban volt az agresszív viselkedés életkorával [46]. Összességében ezek a tanulmányok rávilágítanak annak a lehetőségére, hogy a hasonló idegi mechanizmusok közvetíthetik az emberek és a nem emlősök társadalmi viselkedését.
A prériamó és az emberi társadalmi magatartás viselkedésbeli és neurobiológiai szempontjai közötti viszonylag magas szintű megőrzés azt sugallja, hogy a prériamó modell ideális lehet a társadalmi viselkedés neurobiológiáját vizsgáló alap- és transzlációs kutatásokhoz. Ennek megfelelően a prérimócákkal kapcsolatos kutatások nemcsak lehetővé teszik számunkra, hogy többet megismerjünk a normál társadalmi viselkedés alapjául szolgáló tényezőkről, hanem lehetővé tegyük számunkra, hogy felfedezzük a több pszichés betegségben megfigyelt társadalmi hiány alapvető okait. Figyelemre méltó példa a prériamó modell alkalmazása az autizmus spektrum rendellenességek tanulmányozására [147, 157], amelyben már szerepel az AVP, OT és DA [111, 115, 156, 236]. Ezenkívül a prériamér nemrégiben állampolgári modellként jött létre, különös tekintettel a felnőttkori társadalmi veszteség által kiváltott depresszióra [29, 103]. Végül, a préri hangokat legutóbb arra használták fel, hogy megvizsgálják a visszaélés elleni drogoknak a párok kötődésére gyakorolt hatásait, és ezek a tanulmányok kimutatták, hogy a mezolimbikus DA rendszer diszregulációja szerepet játszhat a szociális viselkedés kábítószer által kiváltott romlásában [151, 238]. Ezek és más tanulmányok [84] bemutatják ennek az állati modellnek a hasznosságát a normális és rendellenes társadalmi viselkedés alapjául szolgáló idegi mechanizmusok és a hozzájuk kapcsolódó folyamatok vizsgálatában.
Köszönetnyilvánítás
Szeretnénk köszönetet mondani C. Lieberwirthnek, K. Leinek, MM Martinnak és AS Smithnek a kézirat kritikus elolvasásáért. Köszönetet mondunk AS Smithnek a kézirat elkészítése során folytatott hasznos beszélgetéseikért és fényképészeti hozzájárulásáért. Hálásan köszönjük C. Badland és J. Chalcraft munkáját a számokkal kapcsolatos segítségükért. A munka finanszírozására a DAF31-25570 a KAY-nek, az MHF31-79600-nak a KLG-nek, az MHR01-58616-nek, az MHR21-83128-nek, a DAR01-19627-nek és a DAK02-23048-nek a DAFXNUMX-XNUMX, valamint a DAKXNUMX-XNUMX támogatást nyújtott.
Lábjegyzetek
1Míg az illinois-i eredetű prérigondok a helyszínen monogám életstratégiára utaló viselkedést mutatnak, és laboratóriumi körülmények között megbízhatóan mutatják a párzás által kiváltott páros kötés viselkedését, fontos megjegyezni, hogy a Kansas-i prérigondok [55, 186] és Tennessee [175, 235] finom különbségeket mutatnak viselkedésük és élettanuk egyes szempontjai között [185] Ezek a különbségek alátámasztják azt az elméletet, hogy az ökológiai feltételek sokfélesége befolyásolhatja az állatok viselkedését és a párzási stratégiákat ugyanazon fajon belüli populációk között [73]. Ennek a variációnak az eredményeként az illinoisi préri hangokat leggyakrabban használják a páros kötés neurobiológiájának laboratóriumi vizsgálataiban. E tanulmányok adatai képezik a jelen áttekintés középpontjában.
Kiadói nyilatkozat: Ez egy PDF-fájl egy nem szerkesztett kéziratból, amelyet közzétételre fogadtak el. Ügyfeleink szolgálataként a kézirat korai változatát nyújtjuk. A kéziratot másolják, megírják és felülvizsgálják a kapott bizonyítékot, mielőtt a végleges idézhető formában közzéteszik. Kérjük, vegye figyelembe, hogy a gyártási folyamat során hibák észlelhetők, amelyek hatással lehetnek a tartalomra, és minden, a naplóra vonatkozó jogi nyilatkozat vonatkozik.
Referenciák