Neurobiologiniai socialinės pririšimo ir pora klijavimo mechanizmai (2015)

Eiti į:

Abstraktus

Įvadas

Santykiai, kuriuos užmezgame su šeima, draugais ir romantiškais partneriais, yra neatsiejami nuo žmonių visuomenės organizacijos ir funkcijos. Nors šie ryšiai yra sudėtingi, juos sudaro komponentiniai procesai, kuriuos galima ištirti įvairiose rūšyse. Viena puiki galimybė ištirti neurobiologinį socialinio prisirišimo pagrindą yra nepriklausoma porų susiejimo elgesio tarp taksonų raida. Nors seksualinis pasileidimas yra dominuojanti gyvūnų poravimosi strategija (pasireiškia 95–97 % žinduolių), socialiai monogamiškos poravimosi strategijos išsivystė įvairiose giminėse, įskaitant bestuburius, žuvis, varliagyvius, roplius, paukščius ir žinduolius. Šioms sistemoms būdingas ilgalaikis, dažnai visą gyvenimą trunkantis, selektyvus poravimosi partnerių socialinis ryšys, nors ir ne visada seksualinis išskirtinumas. Šių porų ryšių pagrindinė neurobiologija yra šios apžvalgos objektas.

Porų sujungimo tyrimas

Galingiausios galimybės tirti elgsenos biologiją kyla iš: pirma, filogenetiškai nutolusiose rūšyse, pasižyminčiose konvergenciniu elgesiu, antra, glaudžiai susijusiomis rūšimis, pasižyminčiomis ryškiai skirtingu elgesiu, ir trečia, atskirose rūšyse, pasižyminčiose dideliu elgsenos skirtumu. Tokiomis aplinkybėmis lyginamieji metodai gali pagreitinti neurobiologinių, genetinių, vystymosi ir evoliucinių veiksnių, lemiančių nagrinėjamą elgesį, nustatymą.1]. Didžioji dalis mūsų supratimo apie porų jungimosi neurobiologiją kilo iš lyginamųjų metodų visuose trijuose kontekstuose, ypač tiriant prerijų pelėnus, Microtus ochrogaster. Šios apžvalgos pagrindinis, bet ne išskirtinis dėmesys bus skiriamas prerinių pelėnų porų susiejimo neurobiologijai.

Gentis Microtus apima daugybę rūšių su įvairiomis socialinėmis organizacijomis. Prerijų pelėnai elgiasi socialiai monogamiškai, taip pat abipusiai rūpinasi palikuonimis, selektyvią agresiją priešingos lyties nepažįstamiems žmonėms ir į depresiją panašų elgesį po partnerio praradimo [2 •,3]. Prerijų pelėnai taip pat pasižymi dideliu šių rūšių elgsenos skirtumu; Pavyzdžiui, tiek patinai, tiek patelės gali turėti nepatogius „klajojančius“ fenotipus.

Porų ryšio tyrimas laboratorijoje buvo pradėtas atliekant daugybę eksperimentų, naudojant partnerio pasirinkimo testą, kurio metu tiriamasis gali laisvai leisti laiką su pažįstamu poravimosi partneriu, nauju seksualiai imliu individu arba izoliuotas „neutralioje“ zonoje. [4]. Šie eksperimentai parodė, kad jau po 24 valandų bendro gyvenimo su draugu prerijų pelėnai – skirtingai nei palaidoti kalnų ar pievų pelėnai – pirmenybę teikia savo partneriui. Šios „partnerių nuostatos“ tapo laboratorine porų ryšių formavimo metrika, o neurobiologinės manipuliacijos šioje paradigmoje nustatė unikalias prerijų pelėnų smegenų molekulines ypatybes, tarpininkaujančias selektyviam socialiniam prisirišimui.

Socialiniai neuropeptidai poromis jungiasi

Socialiniai neuropeptidai oksitocinas (OT) ir vazopresinas (AVP) turi labai išsaugotą vaidmenį reguliuojant socialinį seksualinį elgesį tarp bestuburių ir stuburinių taksonų, įskaitant žmones.5]. Žinduolių OT ir AVP gaminančių neuronų neuroanatominė struktūra ir jų aksoninės projekcijos visose smegenyse iš esmės yra išsaugotos, o jų tikslinių receptorių – oksitocino receptorių (OTR) ir arginino-vazopresino receptorių 1a (AVPR1a) – pasiskirstymas skiriasi. labai tiek tarp rūšių, tiek tarp jų [6,7]. Manoma, kad evoliucinis šių sistemų plastiškumas prisidėjo prie įvairaus socialumo, stebimo gamtoje [7-9].

OTR ir AVPR1a pasiskirstymas prerijų pelėnų smegenyse iš esmės skiriasi nuo glaudžiai susijusių palaidūnų rūšių, skirtumai susitelkę konkrečiose mezolimbinėse atlygio srityse, įskaitant prefrontalinę žievę (PFC), branduolį accumbens (NAcc), pilvo blyškumą (VP) ir šoninę pertvarą. LS) [10]. Prerijų pelėnams OTR arba AVPR1a blokada šiose srityse bendro gyvenimo metu – ypač OTR blokada NAcc arba PFC arba AVPR1a blokada LS ar VP – užkerta kelią porų sujungimui [10].

Keturių lyginamoji analizė Mikrotinas rūšys nustatė, kad monogaminiai prerijų ir pušų pelėnai pasižymi didesne AVPR1a ekspresija VP, palyginti su laisvaisiais kalnų ir pievų pelėnais, o tai rodo, kad padidėjusi AVPR1a ekspresija VP gali būti mechanizmas, prisidedantis prie porų susiejimo evoliucijos. Mikrotinai [10]. Šią hipotezę patvirtina, kad per didelė AVPR1a ekspresija palaidinių pievų pelėnų VP sukelia porų ryšį, o AVPR1a RNR numušimas prerijų pelėnų VP slopina porų ryšį [11 •]. Tačiau tiek monogaminės, tiek nemonogaminės elnių pelės turi didelę AVPR1a ekspresiją VP[12], o tai rodo, kad keli mechanizmai prisideda prie monogaminių graužikų poravimosi strategijų evoliucijos; tačiau galimybė, kad didelė AVPR1a ekspresija VP yra būtina monogamijos evoliucijos savybė, reikalauja tolesnio lyginamojo tyrimo.

Kaip ir prerijų pelėnai, monogaminės marmozetės turi padidėjusį OTR tankį NAcc, o monogaminės varinės beždžionės šioje srityje padidino AVPR1a.13,14 ••]. Žmogaus audinių analizėje buvo naudojami ligandai, kurie yra nepatenkinti tiek OTR, tiek AVPR1a [15], tačiau pranešė apie didelį tankį VP [16]. Bus svarbu iš naujo išanalizuoti žmogaus audinius naudojant jautresnius ir selektyvesnius metodus; tačiau, mūsų žiniomis, kiekviena iki šiol ištirta socialiai monogamiška rūšis pasižymėjo aukšta OTR ir (arba) AVPR1a ekspresija NAcc-VP grandinėje; šie duomenys skatina tolesnius šios grandinės neuropeptiderginio reguliavimo tyrimus socialinio ryšio evoliucijoje.

OT ir AVP moduliuoja surišimo elgesį įvairiose linijose [17]. OTR ir AVPR1a homologų blokada monogaminėse ciklidinėse žuvyse sumažina affiliatyvų elgesį formuojantis ryšiui [18], o egzogeninis OT pristatymas skatina šunų elgesį su giminingais ir žmogaus partneriais [19]. OTR homologas tarpininkauja porų sujungimui monogaminiuose zebriniuose kikiliuose [20,21 •,22]. OT ir AVP reguliuoja porų sujungimo elgesį kiaunėse ir vario titi beždžionėse, atitinkamai [23-25]. Žmonėms būdingas įvairus porų susiejimo elgesys ir OXTR ir AVPR1A genų variantai yra susiję su santykių būkle [26,27]; OT lygis plazmoje numato būsimą sėkmės procentą romantiškuose santykiuose [28]; o romantiškai prisirišusiems vyrams intranazalinis OT padidina NAcc aktyvumą žiūrint į partnerio veidą ir padidina pageidaujamą tarpasmeninį atstumą nuo nepažįstamų moterų.29 ••,30].

Mezolimbinė dopamino sistema porų jungčių formavime

Visos nervų sistemos susiduria su iššūkiu filtruoti, konvertuoti ir atnaujinti nuolatinį multimodalinės jutiminės informacijos srautą į išmoktas asociacijas, kurios nukreipia prisitaikantį elgesį [8]. In stuburinių, mezolimbinė atlygio sistema, kurią iš dalies sudaro jungtys tarp ventralinės tegmentinės srities (VTA), PFC, NAcc, VP ir LS, yra evoliuciškai konservuota nervų sistema, kuri palengvina šį procesą generuodama motyvaciją siekti atlygio ir vengti pasibjaurėjimo, ir priskirdami reikšmingus ženklus, susijusius su šiais rezultatais. Dopamino (DA) veikimas šioje sistemoje yra labai svarbus šioms funkcijoms [31].

Mezolimbinė DA sistema yra būtina porų sujungimui. Partnerių pirmenybės formavimąsi palengvina poravimasis, kuris padidina DA išsiskyrimą ir apyvartą NAcc[10]. DNorint sukurti ryšį, būtina veikti vieną iš tikslinių receptorių, D2R, NAcc.10]. Po susiejimo antrasis DA receptorius D1R yra reguliuojamas NAcc ir yra labai svarbus ryšiui palaikyti, nes tarpininkauja agresijai priešingos lyties nepažįstamų žmonių atžvilgiu.32].

Padidėjęs D1R:D2R signalų santykis ventraliniame striatumoje taip pat buvo susijęs su priklausomybe nuo narkotikų ir piktnaudžiavimu33]. Pelėms pakartotinis kokaino vartojimas padidina D1R: D2R ekspresijos santykį NAcc, o šis reorganizavimas tarpininkauja vėlesniam elgesio plastiškumui. Kaip minėta, prerijų pelėnams porų sujungimas padidina D1R:D2R raiškos santykį NAcc, o ši reorganizacija tarpininkauja tolesniam elgesio plastiškumui.32]. Šie duomenys prisidėjo prie hipotezės, kad porų ryšiai yra poravimosi partnerių socialinė priklausomybė, kurią iš dalies lemia mezolimbinių DA takų organizavimas ir plastiškumas. [33]. Beždžionių zebrinių kikilių ir varinių titi beždžionių tyrimai taip pat pranešė apie persitvarkymą mezolimbinėse atlygio srityse po jungties susidarymo, o tai rodo, kad nervų plastiškumas šiuose keliuose gali būti evoliuciškai konservuotas porų susiejimo tarp rūšių bruožas.34,35].

Komponentų procesai ir kitos sistemos porų jungčių formavimosi metu

Daugybė komponentų procesų prisideda prie porų sujungimo. Pradinė socialinė sąveika priklauso nuo socialinio artumo tolerancijos, socialinio požiūrio ir vengimo/atstūmimo elgesio slopinimo. Partneriams bendraujant, affiliatyvus elgesys, socialinis pripažinimas ir atlygio sistemos prisideda prie ryšio formavimo. Po susiejimo, socialinis buferis, poros apsauga, neigiamas poveikis išsiskyrimo metu ir socialinė ir erdvinė atmintis palengvina ryšį.

Mikrotinas rūšys skiriasi socialine tolerancija ir priklausomybe, galbūt iš dalies dėl mezolimbinės D1R organizacijos skirtumų. Prerijų pelėnams, kurių pradinis NAcc D1R lygis yra žemas, ryšių sukeltas NAcc D1R reguliavimas lemia drastišką elgesio pokytį priešingos lyties nepažįstamų žmonių atžvilgiu (nuo priklausomybės prie vengimo / atstūmimo) ir selektyvaus NAcc D1R. aktyvavimas bendro gyvenimo metu slopina ryšį [10]. Pieviniams pelėnams, kurių pradinis NAcc D1R tankis yra didesnis ir kurie yra mažiau giminingi, selektyvūs NAcc D1R blokada didina asociatyvų elgesį[10]. Zebrinių kikilių atveju mezolimbinių DA sistemų aktyvacija koreliuoja su požiūriu, vengimu ir affiliatyviu elgesiu patino ir patelės socialinio bendravimo metu.36], o tai rodo, kad mezolimbiniai DA keliai gali modifikuoti socialinę toleranciją ir priklausomybę tarp rūšių.

Porų sujungimas taip pat priklauso nuo socialinio atpažinimo, nervinio proceso, kuris pelėms yra pagrįstas uosle ir priklauso nuo OT ir AVP signalizacijos. OTR pasiskirsto graužikams per uoslės apdorojimo branduolius, o primatuose, kuriuose klausa ir regėjimas yra labiau dominuojantys jutimo būdai, OTR išreiškiami srityse, kurios yra svarbios regos ir klausos dėmesiui ir apdorojimui, o tai rodo, kad OT signalizacija gali keisti jutimo apdorojimo aspektus. rūšys, nors konkretūs būdai gali skirtis [13,14 ••,37]. Remiantis šia hipoteze, žmogaus polimorfizmai OXTR numatyti gebėjimą atpažinti veidus, o tai rodo, kad OT vaidmuo socialiniame atpažinime gali būti išsaugotas tarp graužikų ir žmonių, atsižvelgiant į jutimo būdus [38 ••].

Papildomos nervų sistemos tarpininkauja papildomiems ryšio formavimo ir palaikymo komponentams. Opioidų signalizacija yra svarbi mokantis už atlygį ir reguliuoja porinių ryšių formavimąsi ir palaikymą prerijų pelėnams, galbūt tarpininkaujant teigiamai hedonikai formavimosi metu ir neigiamai hedonikai priežiūros metu.e [39 •,40]. Kortikotropino atpalaidavimo faktoriaus (CRF) sistema tarpininkauja porų ryšių formavimuisi ir į depresiją panašų elgesį po partnerio atsiskyrimo / praradimo.3,41]. Socialinis buferis palengvina obligacijų išlaikymą; prerijų pelėnams po stresinės patirties OT išsiskyrimas dalyvaujant partneriui sumažina streso hormono lygį ir į nerimą panašų elgesį [42 •]. Gamtoje obligacijų išlaikymas priklauso nuo tikslaus partnerio geografinės teritorijos prisiminimo. Naujausi lauko tyrimai parodė, kad OTR ir AVPR1a surišimo tankis erdvinės navigacijos / atminties srityse numato erdvės naudojimą, poravimosi strategiją („gyventojas“ arba „klajotojas“) ir prerijų pelėnų reprodukcinę sėkmę, galbūt palengvinant socialinės informacijos (pvz., teritorijų) integravimą. partnerių, reprodukcinių konkurentų ir (arba) dauginimosi galimybių) į erdvinius žemėlapius [43,44,45 •].

Kitoms selektyviojo socialinio prisirišimo formoms (pvz., motinos ryšiams) reikia daug tų pačių nervinių substratų ir komponentų procesų, ypač OT, DA, CRF, opioidų ir socialinio pripažinimo, kaip selektyviam ryšiui tarp partnerių.[17]. Tiesą sakant, keliama hipotezė, kad žinduolių porų ryšys gali išsivystyti įdarbinant evoliuciškai senas motinos ryšių sistemas socialinio ir seksualinio bendravimo metu, kad būtų sukurtas selektyvus ryšys su poravimosi partneriu.46,47].

Patirtis ir porinis susiejimas

Prerijų pelėnų, kaip ir žmonių, socialinė aplinka ankstyvame amžiuje gali paveikti suaugusiųjų porų ryšį [48], reiškinys, kurį gali lemti neuroplastiniai pokyčiai sistemose, svarbiose surišimui. Remiantis šia idėja, ankstyva melanokortino receptorių (MCR) sistemos, kuri sąveikauja su neuropeptidų ir atlygio sistemomis, stimuliacija palengvina porų ryšių formavimąsi suaugus.49]. IPriešingai, selektyvus D1R aktyvinimas naujagimiams pablogina suaugusiųjų ryšį [50]. Įdomu tai, kad lėtinis naujagimių intranazalinis OT vartojimas tam tikromis dozėmis pablogina suaugusių prerijų pelėnų patinų ryšį. [51]; tačiau sustiprinus NAcc OTR ekspresiją moterims iki brendimo, palengvina suaugusiųjų ryšį [52] ir ankstyvas tėvo nepriteklius (manipuliacija, kuri greičiausiai sumažina OT signalizaciją) pablogina suaugusių prerijų ir mandarinų pelėnų ryšį [48,53]. Šie duomenys skatina tolesnius ankstyvojo gyvenimo patirties ir OT signalizacijos vaidmens suaugusiųjų socialinėje funkcijoje tyrimus. Įdomu tai, kad histono deacetilinimo blokavimas bendro gyvenimo metu padidina NAcc OTR ir AVPR1a ekspresiją ir palengvina porų ryšį prerijų pelėnams, o tai rodo, kad epigenetinė modifikacija yra vienas iš mechanizmų, pagal kuriuos patirtis gali formuoti nervų sistemas, moduliuojančias jungimosi elgesį.54].

Kaip ir žmonėms, piktnaudžiavimas narkotikais sumažina prerijų pelėnų gebėjimą užmegzti socialinius ryšius, tikriausiai dėl plastiškų pagrindinių nervų grandinių pokyčių. Prerijų pelėnams amfetamino sukeltas D1R reguliavimas slopina ryšį; ir po susiejimo, D1R yra reguliuojamas ir skatina amfetaminų atlygio vertės sumažėjimą (įdomu, reiškinys, kurį gydymas OT panaikina) [55-57]. Įdomu tai, kad savanoriškas alkoholio vartojimas slopina prerijų pelėnų patinų, bet ne patelių, tarpusavio ryšį, o socialinis alkoholio vartojimo palengvinimas ir slopinimas pasireiškia tos pačios lyties, bet ne patinų ir patelių poroms. [58,59].

Padėka

Išnašos

Nuorodos ir rekomenduojamas skaitymas