사회 부착 및 쌍 결합의 신경 생물학 메커니즘 (2015)

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추상

개요

가족, 친구, 낭만적 인 파트너와의 관계는 인간 사회의 조직과 기능에 없어서는 안될 요소입니다. 복잡하지만 이러한 유대는 종 전체에서 조사 할 수있는 구성 요소 프로세스로 구성됩니다. 사회 부착물의 신경 생물학적 기초를 연구 할 수있는 좋은 기회 중 하나는 분류군을 가로 지르는 쌍 결합 행동의 독립적 인 진화입니다. 성적 난잡함은 동물 (포유 동물의 95-97 %가 전시)에서 지배적 인 교배 전략이지만, 사회적으로 일독성이없는 짝짓기 전략은 무척추 동물, 어류, 양서류, 파충류, 새, 포유류 등 다양한 계통에서 진화했습니다. 이러한 시스템은 항상 성 독점성은 아니지만, 파트너와의 파트너 간의 지속적인 사회적 연결을 특징으로합니다. 이 페어 본드의 기본 신경 생물학은이 리뷰의 주제입니다.

쌍 접합 검사

행동의 생물학을 연구하기위한 가장 강력한 기회는 첫째, 수렴 적 행동을 보이는 계통 발생 학적으로 먼 종, 두드러지게 발산하는 행동을 나타내는 밀접한 종, 세 번째로 행동의 종간 다양성이 높은 개별 종에있다. 이러한 맥락에서, 비교 접근법은 문제의 행동을 뒷받침하는 신경 생물학적, 유전 적, 발달 적 및 진화 적 요인의 식별을 가속화 할 수있다 [1]. 페어 본딩의 신경 생물학에 대한 우리의 이해의 상당 부분은 세 가지 맥락에서 비교 접근법에서 왔으며, 특히 대평원 첩경 조사를 통해, Microtus ochrogaster. 대평원에있는 쌍 접합의 신경 생물학은이 리뷰의 주된 내용이지만 배타적이지는 않습니다.

속 마이크로 토스 다양한 사회 단체와 많은 종을 구성합니다. Prairie voles는 사회적으로 일부일처 제적 인 행동뿐만 아니라 자손의 양 부모 보호, 반대 성별 낯선 사람에 대한 선택적 침략 및 파트너 손실 후의 우울증 같은 행동을 나타낸다 [2 •,3]. Prairie voles는 또한 이러한 행동에있어 고도의 종내 변이를 보인다. 예를 들어, 남성과 여성 모두가 난잡한 '떠돌아 다니는'표현형을 나타낼 수 있습니다.

실험실에서 쌍 접합의 심문은 피험자가 친숙한 교미 파트너, 새로운 성적으로 수용적인 개인 또는 '중립'구역에서 고립으로 자유롭게 시간을 보낼 수있는 파트너 선호도 테스트를 사용하여 일련의 실험을 통해 시작되었습니다 [4]. 이 실험을 통해 동료와 함께 24 시간의 공동 거주 기간을 거친 후 무차별 적 몬탄 또는 초원 Voles와는 달리 대초원이 자신의 파트너와 우선적으로 제휴한다는 사실이 입증되었습니다. 이러한 '파트너 선호도'는 페어 본드 형성을위한 실험실 측정 기준이되었으며,이 패러다임 내의 신경 생리학 조작은 대평원 뇌의 선택적 분자 부착을 매개하는 고유 한 분자 적 특징을 확인했습니다.

쌍 결합에있는 사회적인 neuropeptides

사회 뉴로 펩타이드 인 옥시토신 (OT)과 바소프레신 ​​(AVP)은 인간을 포함한 무척추 동물과 척추 동물 군에서 사회적 성향을 조절하는 역할이 매우 보전되어있다 [5]. 포유 동물에서는 OT 생성 및 AVP 생성 뉴런의 신경 해부학 적 구성과 뇌 전체의 축삭 돌기가 크게 보전되는 반면, 목표 수용체 인 옥시토신 수용체 (OTR)와 아르기닌 - 바소프레신 ​​수용체 1a (AVPR1a)의 분포는 다양하다 크게 종 안팎에 걸쳐 [6,7]. 이러한 시스템에서 진화론적인 소성은 자연에서 관찰되는 다양한 사회성에 기여한 것으로 생각된다 [7-9].

대평원 두뇌의 OTR과 AVPR1a 분포는 전두엽 피질 (PFC), 중격 핵 (NAcc), 복부 pallidum (VP), 외측 중격을 포함한 특정 mesolimbic 보상 영역에 집중된 차이와 밀접하게 관련된 무차별 종과 크게 다르다 LS) [10]. 대초원 권에서, 공동 거주 기간 동안의이 지역의 OTR 또는 AVPR1a 차단 - 특히 NA 또는 PFC의 OTR 차단 또는 LS 또는 VP의 AVPR1a 차단 - 쌍 결합 방지 [10].

4 가지 비교 분석 마이크로 타이 인 종의 일부 대초원과 소나무는 VP에서 AVPR1a 발현이 무분별한 몬탄과 초원과 비교하여 높았으며 VP에서의 AVPR1a 발현이 페어 본딩의 진화에 기여할 수 있음을 시사한다 미생물 [10]. 이 가설을 뒷받침하기 위해 난잡한 초원의 VP에서 AVPR1a의 과발현은 쌍 결합을 유도하고 대초원의 VP에서 AVPR1a의 RNA 녹다운은 쌍 결합을 억제한다 [11 •]. 그러나, 일부일처 제 및 비 모성 사슴 마우스는 VP에서 높은 AVPR1a 발현을 보인다 [12], 여러 메커니즘이 설치류에 걸쳐 일부일처 제 교배 전략의 진화에 기여 함을 시사한다. 아직 VP에서 높은 AVPR1a 발현이 일부일 성생활의 진화에 필요한 특징 일 가능성은 더 많은 비교 조사가 필요합니다.

대평원과 마찬가지로, 일부일처의 마모 세트는 NAcc의 OTR 밀도를 높였으며, 일부일처 제의 coppery titi monkeys는이 지역에서 AVPR1a를 증가시켰다 [13,14 ••]. 인간 조직의 분석은 OTR과 AVPR1a 모두에 대해 난잡한 리간드를 사용했다 [15], 부사령관에서 고밀도를보고했다 [16]. 더 민감하고 선택적 기술을 사용하여 인간 조직을 재분석하는 것이 중요합니다. 그러나 현재까지 조사한 모든 사회적으로 일부 일종의 종은 NAcc-VP 회로에서 높은 OTR 및 / 또는 AVPR1a 발현을 나타 냈습니다. 이러한 데이터는 사회적 유대의 진화에서이 회로의 신경 펩타이드 성 조절에 대한 추가 연구를 장려합니다.

OT와 AVP는 다양한 계통에서 결합 행동을 조절한다 [17]. 일부 독성 cichlid 어류에서 OTR 및 AVPR1a 동족체의 차단은 결합 형성 동안의 제휴 행동을 감소시킨다 [18], 외인성 골관절염 전달은 개에서 동종 및 인간 파트너에 대한 동성 행동을 촉진한다 [19]. OTR 동족체는 일부일처 제 (monogamous) 얼룩말 핀치에서 쌍 접합 (pair bonding)20,21 •,22]. OT와 AVP는 marmoset과 coppery titi monkeys에서 쌍 결합 행동을 각각 조절한다 [23-25]. 인간은 쌍 결합 행동의 범위를 표시하고, OXTR 및 AVPR1A 유전자 변형은 관계 상태와 관련이있다 [26,27]; 혈장 외과 적 수준은 낭만적 인 관계에서 미래의 성공률을 예측합니다 [28]; 낭만적으로 연결된 남성의 경우 비강 내 OT는 파트너의 얼굴을 보면서 NAcc 활동을 증가시키고 생소한 여성과 선호하는 대인 관계 거리를 증가시킵니다 [29 ••,30].

페어 본드 형성의 중층 도파민 시스템

모든 신경 시스템은 다중 모달 감각 정보의 연속적인 탄막을 적응 행동을 유도하는 학습 된 연관으로 필터링, 변환 및 업데이트해야하는 어려움에 직면 해있다 [8]. 나는(VTA), PFC, NAcc, VP, LS 사이의 부분 연결을 포함하는 중뇌 변연경 보상 시스템은 진화 적으로 보전 된 신경계로서 보상을 찾고 혐오감을 피하기위한 동기를 유발함으로써이 과정을 촉진합니다. 그리고 이러한 성과와 관련된 단서에 돌출 성을 부여한다. 이 시스템에서 도파민 (DA)의 작용은 이러한 기능에 중요합니다 [31].

mesolimbic DA 시스템은 쌍 접합에 필수적입니다. 파트너 선호 형성은 NAcc에서 DA 릴리스 및 매출액을 증가시키는 교배에 의해 촉진됩니다.[10]. 디NAcc에서 D2R의 표적 수용체 중 하나에서 작용은 결합 형성에 필요하다 [10]. 결합 후, 두 번째 DA 수용체 인 D1R은 NACC에서 상향 조절되며 반대 성별의 낯선 사람에 대한 침략을 중재함으로써 유대 유지에 중요하다 [32].

증가 D1R : 복부 striatum D2R 신호 비율은 또한 마약 중독과 학대에 연루되어있다 [33]. 마우스에서 코카인의 반복 투여는 NAcc에서 D1R : D2R 발현의 비율을 증가시키고, 이러한 재구성은 후속 행동 소성을 중재한다. 앞서 언급했듯이, 대평원에서는 쌍 결합이 NAcc에서 D1R : D2R 발현의 비율을 증가시키고,이 재구성은 후속 행동 소성을 중재한다 [32]. 이 데이터는 페어 본드가 중재 변연계 DA 경로의 조직과 소성에 의해 부분적으로 매개되는 교미 파트너 간의 사회적 중독을 나타내는 가설에 기여했다 [33]. 얼룩말 핀치 및 coppery titi 원숭이에 대한 연구는 또한 유대 형성 이후 mesolimbic 보상 영역의 재조직을보고했으며, 이러한 경로의 신경 가소성이 생물 종을 가로 지르는 쌍 결합의 진화 적으로 보전 된 특성 일 수 있음을 시사한다 [34,35].

페어 본드 형성의 구성 요소 프로세스 및 기타 시스템

수많은 구성 요소 프로세스가 쌍 접합에 기여합니다. 초기 사회적 상호 작용은 사회적 근접성의 허용, 사회적 접근, 회피 / 거부 행동의 억제에 달려있다. 파트너가 상호 작용하면서 제휴 행동, 사회적 인정 및 보상 시스템이 유대감 형성에 기여합니다. 본딩 후, 사회적 완충, 동료 보호, 분리 과정에서의 부정적 영향, 사회 공간적 기억은 유대 유지를 용이하게합니다.

마이크로 타이 인 종은 아마도 사회적 중재와 합병에서 다양 할 수 있는데, 아마도 부분적으로는 중 간 내압 D1R 조직의 차이 때문일 수 있습니다. NAcc D1R의 기저 수준이 낮은 대초원 권에서 NAcc D1R의 결합 유도 된 상향 조절 (upregulation)은 반대 성별 낯선 사람 (합병에서 회피 / 거부)에 대한 행동의 급격한 변화와 선택적 NAcc D1R 활성화 공동 거주 (co-habitation)10]. 베이스 라인 NAcc D1R 밀도가 높고 계열사가 적지 않은 초원들에서는 선택적 NAcc D1R 봉쇄 제휴 행동을 증가시킨다 [10]. 지브라 피리새 류에서, mesolimbic DA 시스템의 활성화는 남성 - 여성 사회 상호 작용 동안 접근, 회피 및 제휴 행동과 관련이있다 [36], mesolimbic DA pathway가 종 전체의 사회적 관용과 합병을 조절할 수 있음을 시사한다.

페어 본딩은 또한 사회적 인식, 마우스에서 후각 기반이고 OT 및 AVP 신호에 의존하는 신경 과정에 달려 있습니다. OTR은 설치류의 후각 처리 핵을 통해 배포되며, 오디션과 시각이 지배적 인 감각 양식 인 영장류에서는 시각 및 청각 적 주의력과 처리에 중요한 영역에서 OTR이 표현되므로 OT 신호가 감각 처리 측면을 조절할 수 있습니다 종, 비록 특별한 양식이 다양 할 수있다 [13,14 ••,37]. 이 가설과 일관되게, 인간 다형성은 OXTR 얼굴을 인식하는 능력을 예측하며, OT의 사회적 인식에있어서의 역할이 설치류와 사람 사이, 감각 양상에 걸쳐 보존 될 수 있음을 시사한다 [38 ••].

추가 신경 시스템은 본드 형성 및 유지의 추가 구성 요소를 조정합니다. 오피오이드 신호 전달은 보수 학습 과정에서 중요하며 대평원에서 쌍 결속의 형성과 유지를 조절한다. 아마 형성 과정에서 긍정적 인 쾌락주의를 중재하고 유지 보수 기간 동안 부정적인 쾌락주의를 중재한다e [39 •,40]. 코티코 트로 핀 방출 인자 (CRF) 시스템은 파트너 분리 / 손실 후의 쌍 결합 형성 및 우울증 유사 행동을 매개한다 [3,41]. 사회적인 완충은 유대 관리를 촉진한다; 스트레스가 많은 경험을 한 대평원에서 파트너의 면전에서 구약을 발표하면 스트레스 호르몬 수준과 불안과 같은 행동이 감소합니다 [42 •]. 자연에서 본드 유지 관리는 파트너의 지리적 영역을 정확하게 리콜해야합니다. 최근의 현장 연구에 따르면 공간 탐색 / 기억 영역에서의 OTR과 AVPR1a 결합 밀도는 공간 사용, 교미 전략 ( '거주자'또는 '방랑자'), 대초원 권의 생식 성공을 예측할 수 있으며, 아마도 사회적 정보 (예 : 영토 생식 경쟁자 및 / 또는 재생산 기회)을 공간 맵으로 변환 할 수 있습니다 [43,44,45 •].

선택적인 사회적 부착 (예 : 모성 결합)의 다른 형태는 동료들 사이의 선택적인 결합으로서 OT, DA, CRF, 오피오이드 및 사회적 인식과 같은 많은 신경 기질 및 구성 요소 과정을 필요로합니다[17]. 실제로, 포유 동물의 쌍 결합은 교미 상대와 선택적 결합을 생성하기 위해 사회적 상호 작용 동안 진화 적으로 고대 모계 결합 시스템을 모집함으로써 진화 될 수 있다고 가정된다 [46,47].

경험과 페어 본딩

인간과 마찬가지로 대초원에서, 초기 생활 환경은 성인 쌍 접합에 영향을 줄 수 있습니다 [48], 결합에 중요한 시스템의 신경 변성 변화에 의해 매개 될 수있는 현상. 이 아이디어와 일치하여, 신경 펩타이드 및 보상 시스템과 상호 작용하는 멜라노 코르 틴 수용체 (melanocortin receptor, MCR) 시스템의 초기 생활 자극은 성년기에 쌍 결합 형성을 촉진합니다 [49]. 나는대조군, 신생아에서 선택적 D1R 활성화는 성인 결합을 손상시킨다 [50]. 흥미롭게도, 일부 투여 량에서 비강 내 OT의 만성 신생아 투여는 성인 남성 대초원의 결합을 손상시키는 것으로 밝혀졌다 [51]; 그러나 사춘기 이전 암컷에서 NAcc OTR 발현을 증가 시키면 성숙한 결합이 촉진된다 [52] 및 조기 생명의 부계 박탈 (OT 신호를 감소시킬 수있는 조작)은 성인 대 초원과 만다린 사육장에서 결합을 저해한다. [48,53]. 이러한 데이터는 성인의 사회적 기능에서 조기 경험 및 구강 신호의 역할에 대한 추가 연구를 권장합니다. 흥미롭게도, co-habitation 동안 히스톤 deacetylation을 차단하는 것은 NAcc OTR과 AVPR1a 발현을 증가시키고, 대뇌 피질에서 쌍 결합을 촉진하여, 후성 변형은 경험이 결합 행동을 조절하는 신경계를 형성 할 수있는 하나의 메커니즘임을 시사한다 [54].

인간과 마찬가지로, 학대 약물은 아마도 기본 신경 회로의 소성 변화로 인해 대초원에서 사회 부착물을 형성하는 능력을 손상시킵니다. 대평원에서는 D1R의 암페타민 유도 상향 조절이 결합을 억제합니다. 결합 후, D1R은 상향 조절되고 암페타민의 보상 값 감소를 중재한다 (흥미롭게도, OT 치료에 의해 역전되는 현상)55-57]. 흥미롭게도 자발적인 알코올 섭취는 여성 대머리 여성이 아닌 남성 여성의 유대감을 억제하며, 사회적 촉진 및 음주 소비는 동성애에서는 발생하지만 남성 - 여성 쌍에서는 발생하지 않습니다 [58,59].

감사의 글

각주

참고 문헌 및 권장 도서