Priekyje neuroendokrinolis. Autoriaus rankraštis; galima PMC 1 m. sausio 2012 d.
Paskelbta galutine redaguota forma:
Priekyje neuroendokrinolis. 2011 m. sausis; 32(1): 53–69.
Paskelbta internete Aug 3, 2010. doi: 10.1016 / j.yfrne.2010.07.006
PMCID: PMC3012750
NIHMSID: NIHMS227401
Galutinę leidėjo redaguotą šio straipsnio versiją galite rasti tinklalapyje Priekinis Neuroendokrinolis
Žr. Kitus PMC straipsnius citata paskelbtas straipsnis.
Abstraktus
Ilgalaikių santykių tarp suaugusių partnerių (ty porinių ryšių) formavimas yra neatsiejamas žmogaus socialinio elgesio aspektas ir yra susijęs su fizine ir psichologine sveikata. Tačiau dėl būdingo šių ryšių sudėtingumo ir santykinio retumo, kuriuo jie susidaro kitose žinduolių rūšyse, stebėtinai mažai žinome apie jų pagrindinę neurobiologiją. Per pastaruosius kelis dešimtmečius prerijų pelėnas (Microtus ochrogaster) atsirado kaip gyvūnų porų ryšio modelis. Šio socialiai monogamiško graužiko tyrimai suteikė vertingų įžvalgų apie neurobiologinius mechanizmus, reguliuojančius porų susiejimo elgesį. Čia apžvelgiame šiuos tyrimus ir aptariame trijų elgesio, būdingų porų ryšiui, nervinį reguliavimą: partnerio pageidavimų formavimąsi, vėlesnį selektyvios agresijos vystymąsi nepažįstamų giminių atžvilgiu ir dviejų tėvų priežiūrą. Mes sutelkiame dėmesį į vazopresino, oksitocino ir dopamino vaidmenį reguliuojant šį elgesį, bet taip pat aptariame kitų neuropeptidų, neurotransmiterių ir hormonų dalyvavimą. Šie tyrimai gali ne tik padėti suprasti porų ryšį mūsų pačių rūšyse, bet ir padėti suprasti pagrindines socialinio deficito priežastis, pastebėtas keliuose psichikos sveikatos sutrikimuose.
1. Įvadas
Intensyvus potraukis tarp partnerių, dažnai vadinamas romantiška arba aistringa meile, yra viena iš galingiausių jėgų, skatinančių žmogaus socialinį elgesį, ir dažnai yra prieš ilgalaikių, selektyvių seksualinių partnerių prieraišų (ty porinių ryšių) formavimąsi. Nors toks socioseksualus prisirišimas labiausiai paplitęs industrializuotose kultūrose, kuriose yra monogamiška socialinė organizacija, jis pasitaiko beveik visose žmonių visuomenėse, nepaisant pragyvenimo būdo (pvz., ganytojas, žemdirbys ir kt.) ar poravimosi strategijos (pvz., poligamija ir monogamija), ir todėl yra neatsiejama žmogaus socialinio elgesio dalis. Nors poros ryšio apibrėžimas literatūroje skiriasi, jis paprastai apibūdinamas įvairiose rūšyse kaip ilgalaikė pirmenybinė asociacija, susidaranti tarp dviejų lytiškai subrendusių suaugusiųjų, kuriai būdingas selektyvus kontaktas, priklausomybė ir poravimasis su partneriu, o ne svetimu žmogumi ( partnerio pasirinkimas) [105]. Be pirmenybės partneriui, šiame sudėtingame socialiniame ryšyje neatsiejama daugybė kitų elgsenų. Pavyzdžiui, žmonių, taip pat kitų žinduolių rūšių poriniai ryšiai yra reguliariai siejami su poros apsauga (pvz., labai agresyviu elgesiu seksualinių konkurentų atžvilgiu) ir abiejų tėvų priežiūra.32, 86, 136]. Šių porų susietų asmenų elgesys yra prasmingas, kai į jį žiūrima pro evoliucijos teorijos objektyvą, o tai iš dalies rodo, kad porų ryšys tapo prisitaikantis tokiomis sąlygomis, kai reikėjo papildomų tėvų investicijų, kad būtų užtikrintas sėkmingas jauniklių auginimas. [45, 85, 89, 105, 208]. Iš tiesų, toks pat atrankos spaudimas, dėl kurio palikuonims išgyventi reikėjo abiejų tėvų, greičiausiai būtų lengviau užmegzti partnerystę [86] ir mechanizmai, padedantys palaikyti šią partnerystę (pvz., porininko apsauga).
Funkcinė porų ryšio reikšmė žmonėms buvo užfiksuota įvairiose kultūrose. Suporuoti asmenys, ypač turintys stabilius santuokinius santykius, gyvena ilgiau nei nesuporuoti asmenys, tai pastebėta visose demografinėse grupėse [116, 144]. Be to, didelis intymumo lygis tarp porų buvo atvirkščiai koreliuojamas su neigiamomis psichologinėmis būsenomis, tokiomis kaip prislėgta nuotaika, ir teigiamai koreliuoja su imunine funkcija bei širdies ir kraujagyslių sveikata.131, 212]. Kitas plačiai pripažintas porų ryšio privalumas žmonėms, kaip ir kitoms rūšims, yra fizinė ir psichologinė vaikų gerovė, tikėtina, kad porų ryšys atsiranda kartu su abiejų tėvų priežiūra. Iš tiesų, tėvo dalyvavimas vaikų priežiūroje vis labiau pripažįstamas kaip toks pat svarbus kaip ir motinos įtaka sėkmingam vaikystės vystymuisi. Pavyzdžiui, ikiindustrinėse visuomenėse ir besivystančiose šalyse, kur maistas ir sveikatos priežiūra nėra lengvai prieinama, monogamiškai ištekėjusių moterų vaikų mirtingumas yra mažesnis nei moterų, kurios nesusituokusios arba gyvena daugialypėje sąjungoje, vaikai.206]. Išsivysčiusiose visuomenėse rūpestingų tėvų buvimas pagerina vaikų emocinę ir pažintinę sveikatą bei vystymąsi, ką rodo aukštesnis vaikų sėkmės lygis pagal įvairius rodiklius, įskaitant akademinius pasiekimus.41, 71, 83, 88, 181, 191] ir nerimo problemų prevencija ir gydymas [28], dėmesio stokos / hiperaktyvumo sutrikimas (ADHD) [75], narkotikų vartojimas ir nusikalstamas elgesys [200].
Nors ilgalaikiai suaugusių partnerių ryšiai yra svarbūs asmenų ir jų vaikų fizinei ir psichinei sveikatai, taip pat gali turėti įtakos visuomenės stabilumui, stebėtinai mažai žinome apie porų ryšių neurobiologiją. Taip yra iš dalies dėl to, kad tradiciniai laboratoriniai graužikai, naudojami tiriant elgesio neuroendokrinologiją, paprastai neturi poros ryšio elgsenos ypatybių, todėl jų negalima naudoti kaip pavyzdines sistemas tiriant porų ryšį. Nors šiam retam elgesiui tirti atsirado įvairių netradicinių gyvūnų modelių, įskaitant kiaunes ir beždžiones tites [15, 197] ir Kalifornijos pelės [24-26, 59, 189], sutelksime dėmesį į tą, kuris tapo vis populiaresnis; prerijų pelėnas (Microtus ochrogaster). Pradėsime aprašydami lauko ir laboratorinius tyrimus, kurie dokumentuoja prerijų pelėnų porų sukibimą. Tada aptarsime ankstyvą darbą laboratorijoje, kurioje buvo aprašytos porų susiejimo elgesio neuroninės koreliacijos prerijų pelėnams. Toliau aptarsime neurobiologinius mechanizmus, susijusius su trimis atskiromis elgsenomis, susijusiomis su porų sujungimu; partnerio pageidavimų formavimas, selektyvios agresijos nepažįstamų giminių atžvilgiu vystymasis ir abiejų tėvų priežiūra jaunikliuose – daugiausia dėmesio skiriant tėvo priežiūrai, nes motinos priežiūra yra būdinga visoms žinduolių rūšims ir buvo plačiai apžvelgta kitur [31, 170, 171, 199]. Daugiausia dėmesio skirsime neuropeptidų arginino vazopresino (AVP) ir oksitocino (OT) ir neurotransmiterio dopamino (DA) dalyvavimui šiame elgesyje, bet taip pat apžvelgsime kitas neurochemines medžiagas, kurios buvo susijusios su porų ryšiu. Galiausiai išnagrinėsime, kaip šios neurocheminės medžiagos gali veikti kartu, kad reguliuotų porų ryšių formavimąsi ir palaikymą.
2. Prerijų pelėnų modelis
2.1. Elgesio lauko tyrimai
Prerijų pelėnas yra socialiai monogamiška graužikų rūšis, daugiausia gyvenanti JAV centrinės dalies pievose [106]. Buvo pasiūlyta prisitaikyti prie šios atšiaurios aplinkos, kai maisto šaltiniai yra riboti ir vandens ištekliai yra riboti [27, 92, 159], galėjo prisidėti prie socialiai monogamiškos šios rūšies gyvenimo strategijos evoliucijos [38, 218].1 Ankstyvieji lauko tyrimai, naudojant daugybinius gaudykles, parodė, kad prerijų pelėnai užmezga ilgalaikius ryšius ir keliauja kartu laukinėje gamtoje, nes patinų ir patelių poros ne kartą buvo gaudomos kartu [94]. Be to, naudojant radiotelemetriją kartu su pakartotiniu gaudymu spąstais, buvo galima pastebėti, kad patinų ir patelių poros kartu užima lizdus ir dalijasi namų arealais tiek perėjimo, tiek neperijimo metu.69, 94, 95]. Papildomi tyrimai parodė, kad tokios veisimosi poros paprastai lieka kartu, kol vienas narys miršta, o daugeliu atvejų išgyvenęs partneris nesusiporuoja su nauju porininku [38, 96, 97]. Be to, prerijų pelėnų patinai prisideda prie lizdų saugojimo, pašalindami nepažįstamus patinus ir pateles iš lizdo ir namų arealo, taip pat prisideda prie lizdų kūrimo [97, 205]. Nors natūraliomis sąlygomis buvo sunku stebėti patinų tėvų elgesį, dėl aukščiau aprašytų išvadų ir didelio tėvo investicijų, nustatytų kitose monogaminėse rūšyse, buvo prognozuojama, kad prerijų pelėnų patinai buvo labai tėviški [205, 230], ir ši prognozė buvo patvirtinta vėlesniais elgesio tyrimais laboratorinėmis sąlygomis.
2.2. Laboratoriniai elgesio tyrimai
Laboratorijoje buvo plačiai apibūdintas prerijų pelėnų porų sujungimo elgesys. Seksualiai naivūs prerijų pelėnai yra labai socialūs ir demonstruoja neselektyvų ryšį su savo giminaičiais [194]. Po ilgesnio bendro gyvenimo ir (arba) poravimosi preriniai pelėnai išryškina socialinius ir seksualinius pomėgius pažįstamam partneriui [68, 69, 102, 229]. Ši pasirinktinė priklausomybė (1A pav) lydi selektyvi agresija nepažįstamų giminių atžvilgiu [8, 99, 100, 124, 223, 224, 231]. Be to, susiporavusi pora dalijasi lizdu, nėštumo metu išlieka kartu ir visą laktacijos laikotarpį rūpinasi abiem tėvais [158, 174]. Žemiau mes išsamiai aprašome šį elgesį ir elgesio paradigmas, naudojamas jiems matuoti.
Partnerio pirmenybės formavimas yra patikimas porų ryšio rodiklis, kuriam būdingas selektyvus kontaktas, priklausomybė ir bendravimas su partneriu per nepažįstamą žmogų [105]. Kontroliuojamoje aplinkoje šis elgesys tiriamas naudojant trijų kamerų partnerio pirmenybės testą, pirmą kartą sukurtą daktaro Sue Carter laboratorijoje [229] ir vėliau priimtas daugelyje kitų laboratorijų. Bandymo aparatą sudaro centrinis narvas, kuris tuščiaviduriais vamzdeliais sujungtas su dviem identiškais narveliais, viename yra pažįstamas gyvūnas (partneris), o kitame – nepažįstamas gyvūnas (svetimas) (1B pav). Šie du stimuliuojantys gyvūnai yra laisvai pririšti prie atitinkamų narvų ir jiems neleidžiama bendrauti. Atliekant 3 valandų trukmės partnerio pasirinkimo testą, tiriamasis įdedamas į centrinę kamerą ir jam leidžiama laisvai judėti visame tyrimo aparate. Kai kuriose laboratorijose pritaikyta kompiuterinė programa kartu su fotospindulių šviesos jutikliais, esančiais skersai tuščiavidurių vamzdžių, jungiančių narvus, yra naudojama stebėti, kiek laiko tiriamasis praleidžia kiekviename narve ir į narvelio įėjimo dažnumą. Socialinis elgesys, įskaitant poravimąsi ir artimą kontaktą, yra filmuojamas šio testo metu ir vėliau kiekybiškai įvertinamas. Partnerio pirmenybės formavimas daromas išvadoje, kai tiriamasis daug daugiau laiko praleidžia šalia kontakto su partneriu nei su nepažįstamuoju. Prerijų pelėnų patinų ir patelių 24 valandų trukmės gyvenimas kartu su poravimu patikimai skatina partnerio pirmenybės formavimąsi, o 6 valandos socialinio bendro gyvenimo be poravimosi tokio elgesio nesukelia.124, 125, 229] (1C pav). Ši elgesio paradigma buvo sėkmingai naudojama neuroanatominiuose, neurocheminiuose ir farmakologiniuose tyrimuose, siekiant ištirti partnerio pirmenybės formavimo neurobiologiją.216, 237, 245].
Kitas elgesys, atsirandantis po poravimosi prerijų pelėnams, yra agresija nepažįstamų žmonių atžvilgiu. Ši agresija yra nukreipta į nepažįstamus vyrus ir moteris, bet ne į pažįstamą partnerį, todėl ji vadinama „selektyviąja agresija“. Prerijų pelėnų selektyvinė agresija vertinama laboratorijoje, naudojant rezidento-įsibrovėlio paradigmą, panašią į naudojamą pelėms [162, 231]. Šioje paradigmoje nepažįstamas bendražygis (įsibrovėlis) patalpinamas į tiriamojo (gyventojo) namų narvą. Elgesio sąveika tarp gyventojo ir įsibrovėlio yra filmuojama 6–10 minučių trukmės testo metu, o vėliau kiekybiškai įvertinamas įvairių agresyvių elgsenų dažnis ir trukmė. Tyrimai, naudojant šią paradigmą, parodė, kad seksualiai naivūs prerijų pelėnų patinai pasižymi labai žema agresija įsibrovėlių atžvilgiu [124, 224, 231]. Tačiau po 24 valandų bendro gyvenimo poravimosi metu smarkiai padidėja agresyvus elgesys su įsibrovėliais.124, 224, 231]. Nors ši agresija yra nukreipta ir į vyrus, ir į pateles, šiuo metu intensyvus įžeidžiantis elgesys pastebimas tik nepažįstamų vyrų atžvilgiu, bet ne svetimų moterų atžvilgiu [224]. Atrankinė agresija taip pat yra ištverminga; tai trunka mažiausiai dvi savaites po partnerio pasirinkimo nustatymo [8, 99, 100]. Be to, patinai, suporuoti ilgą laiką (ty poromis susieti patinai), priešingai nei tie, kurie buvo suporuoti tik 24 valandas, intensyviai puola svetimas pateles, net ir tas, kurios yra seksualiai imlios, taip atstumdami potencialius naujus draugus (1D pav) [8, 99, 100]. Todėl buvo pasiūlyta, kad selektyvi agresija ne tik atlieka svarbų vaidmenį saugant draugą ir teritoriją.37, 38], bet taip pat gali palaikyti esamą poros ryšį [8, 10] ir apriboti papildomų porų poravimąsi. Nors selektyvinė agresija buvo sistemingai tikrinama tik prerijų pelėnų patinuose, yra įrodymų, kad patelės taip pat gali rodyti tokį elgesį [94]. Patikima tiek partnerio pirmenybės, tiek selektyvios prerijų pelėnų agresijos išraiška kruopščiai kontroliuojamomis laboratorinėmis sąlygomis pabrėžia šio gyvūnų modelio naudingumą elgesio neuroendokrininiuose tyrimuose.
Preriniai pelėnai, panašūs į daugumą rūšių, kurios sudaro porinius ryšius tarp suaugusių partnerių [86], parodyti dviejų tėvų priežiūrą (ty motina ir tėvas padeda užauginti palikuonis) (1E pav). Kadangi motinos priežiūra yra visur paplitusi visose žinduolių rūšyse, diskusijoje apie abiejų tėvų priežiūrą sutelksime dėmesį į tėvo vaidmenį (ty tėvo priežiūrą). Laboratorijoje, naudojant pusiau natūralius aptvarus, buvo stebimas prerinių pelėnų tėvelių elgesys [104, 158, 174]. Po vados gimimo tėvai demonstruoja visus tėvų elgesio modelius, kuriuos demonstruoja patelės, išskyrus žindymą [174, 205]. Tai apima tiesioginį tėvų elgesį, pvz., susiglaudimą (ty pritūpimą), šukavimą, kontaktavimą ir jauniklių paėmimą, taip pat netiesioginį elgesį, pvz., lizdų kūrimą ir maisto kaupimą [104, 174, 205, 230]. Tėvai net ir toliau demonstruoja tėvišką rūpestį savo nepilnamečiams palikuonims po to, kai gimė vėlesnės vados [218, 220]. Tačiau, kai yra jauniklių, prerinių pelėnų tėvai mažiau laiko praleidžia gimdymo lizde, demonstruodami tėvišką elgesį ir daugiau laiko ieškodami maisto [93, 218]. Jauniklių buvimas gali sumažinti tiesioginės tėvo priežiūros poreikį, nes jaunikliai, kurie lieka gimdymo lizde po nujunkymo, dažnai prisideda prie vėlesnių vadų priežiūros – toks elgesys vadinamas „alloparenting“.104, 198, 218, 220, 222]. Aloparentiškas elgesys jauniklių ir seksualiai naiviems suaugusiems prerijų pelėnų patinams savo kokybe primena tėvišką globą tėvams [198, 218, 220], ir šį tėvo elgesį sustiprina socialinė / seksualinė patirtis su nesusijusia moterimi [18]. Svarbu tai, kad įrodyta, kad tėvo buvimas ir tėvo elgesio demonstravimas palengvina palikuonių fizinį ir elgesio vystymąsi [4, 218, 220], išvada, panaši į minėtą teigiamą tėvystės globos poveikį mūsų pačių vaikams. Taigi, suprasdami mechanizmus, reguliuojančius tėvo elgesį, galima gauti svarbios informacijos apie optimalią tėvų priežiūrą žinduolių rūšyse, kurios sudaro porinius ryšius, įskaitant mūsų pačių.
3. Prerijų pelėnų porų susiejimo nervinės koreliacijos
Ankstyvieji tyrimai, tiriantys porų sujungimo nervines koreliacijas, palygino neuropeptidų ir neurotransmiterių sistemas tarp pelėnų rūšių, kurios demonstravo skirtingas gyvenimo strategijas. Naudotos keturios rūšys buvo prerijos, pušis (M. pinetorum), pieva (M. Pennsylvanicus) ir montane (M. montanus) pelėnai. Monogaminiai prerijų ir pušiniai pelėnai sudaro porinius ryšius tarp suaugusių porų ir rodo abiejų tėvų priežiūrą palikuonims, o palaidi pievų ir kalnų pelėnai nesudaro porinių ryšių ir rodo tik motinos globą [37, 82, 91, 95, 104, 124, 126, 127, 154, 155, 158, 174, 230]. Dėl šių rūšių glaudaus taksonominio ryšio ir jų gyvenimo strategijos skirtumų šie graužikai puikiai tinka lyginamiesiems socialinio elgesio tyrimams (apžvalgą žr.237]).
Kadangi buvo žinoma, kad AVP ir OT reguliuoja rūšiai būdingą socialinį elgesį, įskaitant seksualinį elgesį (žr.11]), agresija [79] ir motinos priežiūra [129, 176, 177], buvo prognozuojama, kad šios neuropeptidų sistemos skirsis tarp monogamiškų ir palaidų rūšių [17, 122]. Norint patikrinti šią hipotezę, pelėnų smegenyse buvo užfiksuoti AVP ir OT ląstelių, skaidulų ir receptorių pasiskirstymo modeliai. Visų tirtų pelėnų rūšių, neatsižvelgiant į gyvenimo strategiją, AVP imunoreaktyvūs (AVP-ir) neuronai buvo rasti keliuose smegenų regionuose, įskaitant pagumburio paraventrikulinius (PVN) ir supraoptinius (SON) branduolius, stria terminalis lovos branduolį. (BNST), medialinė migdolinė dalis (MeA), priekinis pagumburis (AH) ir priešoptinė sritis (POA) [17, 221, 223]. AVP-ir skaidulos buvo aptiktos šoninėje pertvaroje (LS), šoniniame habenulariniame branduolyje (LHN), įstrižinėje juostoje (DB), BNST, medialinėje preoptinėje srityje (MPOA) ir MeA.17, 223]. OT imunoreaktyvios (OT-ir) ląstelės ir skaidulos buvo išsidėsčiusios keliose kiekvienos rūšies smegenų srityse, įskaitant PVM, SON, MPOA ir BNST.223], o OT-ir skaidulų taip pat rasta nucleus accumbens (NAcc) [187]. Nors buvo rasta subtilių rūšių skirtumų, apskritai AVP-ir ir OT-ir neuronų ir skaidulų pasiskirstymo modeliai yra labai konservuoti tarp monogaminių ir palaidų pelėnų rūšių.187, 221, 223].
Tačiau pastebimi dideli rūšių skirtumai tarp AVP ir OT receptorių (OTR) pasiskirstymo modelių ir regioninio tankio. Pavyzdžiui, preriniai pelėnai turi didesnį AVP-V1a receptorių (V1aR) tankį BNST, ventraliniame blyškiame (VP), centriniame (CeA) ir bazolateriniame (BLA) migdolinio kūno branduoliuose ir pagalbinėse uoslės lemputes (AOB). kituose regionuose, išskyrus kalnų pelėnus, tuo tarpu kalninių pelėnų LS ir medialinėje prefrontalinėje žievėje (mPFC) pastebimas didesnis V1aR tankis nei prerijų pelėnų [123, 145, 196, 225, 241] (2A pav). Įdomu tai, kad palyginus kelias pelėnų rūšis, monogaminiai prerijų ir pušiniai pelėnai rodė panašų V1aR jungimosi modelį, ir šis modelis skyrėsi nuo paprastų pievų ir kalnų pelėnų.123, 145], o tai rodo galimą regionui būdingų V1aR įtraukimą į pažinimo ir elgesio funkcijas, susijusias su skirtingomis pelėnų gyvenimo strategijomis [123, 145, 196, 241]. Panašiai monogaminių ir palaidų pelėnų rūšių OTR paplitimo modeliai ir regioninis tankis taip pat skiriasi. Pavyzdžiui, monogaminių prerijų ir pušinių pelėnų OTR tankis BNST, mPFC ir NAcc yra didesnis nei paprastų pievų ir kalnų pelėnų (2D pav), tuo tarpu OTR prisijungimo lygiai ventromedialiniame pagumburyje (VMH), LS ir priekinėje žievės migdolinėje dalyje (AcA) yra priešingi.122, 196, 239]. V1aR ir OTR pasiskirstymo rūšių skirtumai yra stabilūs per visą gyvavimo laikotarpį [215, 225] ir yra specifiniai receptoriams, nes tokių skirtumų nėra benzodiazepinų ar opiatų receptorių sistemose [122]. Todėl, atsižvelgiant į AVP ir OT vaidmenį socialiniame elgesyje, manoma, kad rūšių skirtumai V1aR ir OTR yra konkrečiai susiję su rūšių socialinio elgesio skirtumais, susijusiais su skirtingomis pelėnų gyvenimo strategijomis.107].
Aukščiau aprašyti drastiški neuropeptidų receptorių pasiskirstymo rūšių skirtumai gali atsirasti dėl subtilių rūšių skirtumų, pastebėtų V1aR ir OTR promotorių regionuose.239, 240, 242, 243]. Nors V1aR ir OTR koduojančių regionų genetinė struktūra yra labai panaši visose pelėnų rūšyse [239, 240, 242, 243], prerijos ir pušiniai pelėnai turi keletą pasikartojančių mikrosatelitinių DNR sekų V1aR geno promotoriaus regione, kurių nėra pievų ar kalnų pelėnams, ir šie sekos pokyčiai gali lemti rūšių skirtumus receptorių ekspresijoje [107, 108, 242, 243]. Pagrįsdama šią idėją, pelėms, turinčioms transgeną, koduojantį prerijų pelėną V1aR, centriniai V1aR modeliai buvo panašūs į prerijų pelėnus [243]. Įdomu tai, kad sušvirkštus AVP, šios transgeninės pelės pasižymėjo sustiprintu socialiniu ryšiu, o tai rodo, kad receptorių pasiskirstymo modeliai gali paveikti smegenų reakciją į endogeninius neuropeptidus ir tokiu būdu modifikuoti socialinį elgesį.243].
Visai neseniai lyginamieji tyrimai ištyrė centrines pelėnų rūšių DA sistemas, nes DA, kaip ir AVP ir OT, vaidina gerai žinomą vaidmenį procesuose ir elgesyje, susijusiuose su porų ryšiu, įskaitant mokymąsi ir atmintį.1, 23, 141, 234], uoslė [164], seksualinis elgesys [22, 117] ir tėvų elgesį [170, 171]. Šiuose tyrimuose pastebėti skirtumai tiek DA ląstelių, tiek receptorių pasiskirstymo modeliuose, taip pat jų regioninio tankio skirtumai tarp monogaminių ir nerūpestingų pelėnų, kurie gali būti susiję su socialiniu elgesiu.
Suderinama su kitų rūšių graužikų duomenimis [44, 114, 167, 210], DA ląstelės – tos, kurios žymi tirozino hidroksilazę (TH; greitį ribojantį fermentą katecholaminų sintezėje), kai nėra DA beta hidroksilazės (fermento, paverčiančio DA norepinefrinu) – buvo rasta keliuose monogaminio prerijų pelėnų regionuose. smegenys, įskaitant pagrindinį BNST (pBNST) branduolį, posterodorsalinį MeA (MeApd) ir ventralinę tegmentinę sritį (VTA).99, 168]. Be to, didelis DA terminalo inervacijos tankis yra NAcc ir caudate putamen (CP) [7], o neseniai atlikti takų sekimo eksperimentai su vyrais parodė, kad šie terminalai atsiranda iš projekcinių neuronų VTA [101], kaip buvo įrodyta kitose rūšyse [34, 128, 193]. Tačiau paprasti pievų pelėnai turi labai mažai DAerginių ląstelių, jei tokių yra, pBNST ir MeApd [168], dar labiau parodantis neuroanatominius skirtumus tarp monogaminių ir paprastų pelėnų rūšių.
Taip pat buvo apibūdintas dopamino receptorių (DAR) pasiskirstymas pelėnų smegenyse. DAR galima suskirstyti į dvi pagrindines šeimas – į D1 tipo (D1R) ir į D2 panašius (D2R) receptorius, kurie skiriasi pagal jų molekulines struktūras, farmakologinį giminingumą ir poveikį tarpląsteliniams signalizacijos keliams.163, 166]. Prerijų pelėnams D1R yra NAcc, CP ir mPFC, taip pat kituose smegenų regionuose.8, 196] (BJ Aragona, Y. Liu ir ZX Wang, neskelbti duomenys). D2R, nors ir yra tuose pačiuose regionuose, taip pat galima rasti VTA ir juodojoje substantoje (SN) [8, 196] (BJ Aragona, Y. Liu ir ZX Wang, neskelbti duomenys). Nors šie receptorių pasiskirstymai yra panašūs į kitų graužikų rūšių pasiskirstymą, jų santykinis tankis yra specifinis rūšiai ir gali koreliuoti su rūšių socialinio elgesio skirtumais.8, 196]. Pavyzdžiui, monogaminiai prerijų pelėnai turi didesnį D2R tankį ir mažesnį D1R kiekį mPFC nei paprasti pievų pelėnai [196]. Be to, pievų pelėnai turi žymiai didesnį D1R tankį NAcc nei preriniai pelėnai, manoma, kad tai susiję su santykinai žemu pievų pelėnų socialiniu priklausomumu.8]. Iš tiesų, farmakologinė D1R blokada NAcc padidino pievų pelėnų elgesį [8].
Apibendrinant, šie tyrimai parodė AVP, OT ir DA sistemų skirtumus tarp pelėnų rūšių, turinčių skirtingas gyvenimo strategijas. Dėl to mokslininkai sutelkė dėmesį į šias prerijų pelėnų smegenų sistemas, kad sistemingai ištirtų elgesio, iš esmės susijusio su porų ryšiu, neurobiologiją, įskaitant partnerio pirmenybės formavimąsi, selektyvią agresiją ir tėvo elgesį. Kituose skyriuose aptarsime kiekvieno iš šių elgesio būdų neurobiologinį reguliavimą.
4. Partnerio pirmenybės formavimo neurobiologija
4.1 Smegenų aktyvinimas, susijęs su partnerio pasirinkimo formavimu
Vienas dažniausiai naudojamas smegenų ir elgesio sąveikos tyrimo metodas yra nedelsiant nustatyti ankstyvą genų ekspresiją smegenyse po elgesio testo. Pavyzdžiui, Fos yra greito ankstyvojo geno baltyminis produktas, fos, kuris po aktyvacijos greitai ekspresuojamas neuronuose ir gali būti lengvai vizualizuojamas imunocitochemijos būdu. Todėl Fos imunoreaktyvus (Fos-ir) dažymas buvo naudojamas elgesio neuroendokrininiuose eksperimentuose, siekiant nustatyti regioninį neuronų aktyvavimą smegenyse, susijusią su specifinio elgesio rodymu.
Prerijų pelėnams heteroseksualus poravimasis, gyvenimas kartu ir (arba) poravimasis sukėlė Fos-ir dažymąsi keliose smegenų srityse, įskaitant MeA, BNST ir MPOA tiek patinams, tiek patelėms.56, 169]. Visų pirma, poravimasis buvo susijęs su padidėjusiu fos-ir kiekiu MeA, BNST, MPOA ir pailgųjų smegenų branduolyje, todėl šios smegenų sritys yra funkcinės poravimosi grandinės sudedamosios dalys, galinčios prisidėti prie partnerio pirmenybės formavimo.50, 51, 169]. MeA vaidmuo teikiant pirmenybę prerinių pelėnų partneriams buvo dar labiau nulemtas pažeidimų tyrimų, nes aksonus tausojantys MeA pažeidimai prerijų pelėnų patinuose sumažino jų ryšį su pažįstama patele, tačiau neturėjo jokios įtakos tiriamajam elgesiui, judėjimui ar uoslei. tyrimas [133].
4.2. Neuropeptidinis partnerio pirmenybės formavimo reguliavimas
Pirmieji įrodymai, rodantys, kad AVP ir OT gali atlikti svarbų vaidmenį formuojant partnerio pirmenybę, buvo gauti iš tyrimų, kuriuose buvo tiriamas socialinės ir seksualinės patirties – natūraliai sukelto partnerio pirmenybės formavimosi prielaidų – poveikis šioms neuropeptidų sistemoms prerijų pelėnų smegenyse. Prerijų pelėnų patinų gyvenimas kartu su poravimu padidino AVP mRNR pažymėtų ląstelių skaičių BNST [214] ir sumažino AVP-ir skaidulų tankį LS [18]. Kadangi BNST-AVP neuronai projektuojasi į LS [60], šie duomenys rodo, kad poravimasis palengvina AVP sintezę BNST ir AVP išsiskyrimą prerinių pelėnų patinų LS [216]. Kadangi poravimasis yra būtinas formuojant partnerių pirmenybę patinams [124], šie duomenys suteikia koreliacinių įrodymų apie AVP dalyvavimą formuojant partnerio pirmenybę. Vietoj to, patelėms patinų chemosensorinių signalų poveikis pakeitė OTR tankį AOB, o tai rodo, kad OT gali turėti įtakos formuojantis prerijų pelėnų patelių partnerių pasirinkimui.233].
Tiesioginiai įrodymai apie AVP ir OT vaidmenį formuojant partnerių pirmenybę buvo pateikti farmakologiniu šių sistemų manipuliavimu. Intracerebroventrikulinis (icv) V1aR antagonisto skyrimas prerijų pelėnų patinams blokavo partnerio pirmenybės formavimąsi, o centrinis AVP vartojimas paskatino partnerio pirmenybę, kai nebuvo poravimosi [43, 231]. Panašiai, AVP vartojimas icv sukėlė partnerio pageidavimus prerijų pelėnų patelėms jau po 1 valandos bendro gyvenimo su patinu, ir šis poveikis buvo blokuotas tuo pačiu metu vartojant V1aR antagonistą, o tai rodo, kad AVP reguliuoja abiejų lyčių partnerio pirmenybės formavimąsi.43]. OT gydymas taip pat turėjo įtakos abiejų lyčių partnerio pasirinkimo formavimuisi. Konkrečiai, icv OT vartojimas sukėlė partnerių pageidavimus tiek vyrams, tiek moterims, ir šis poveikis buvo blokuojamas vartojant kartu su OTR antagonistu.43]. Nors šie duomenys rodo, kad tiek AVP, tiek OT reguliuoja abiejų lyčių partnerių pirmenybės formavimąsi, svarbu pažymėti, kad veiksmingos neuropeptidų dozės vyrams ir moterims skiriasi.43].
Nuo to laiko konkrečios vietos manipuliacijos parodė keletą smegenų regionų, svarbių AVP ir OT reguliuoti partnerio pirmenybės formavimui. Patinams V1aR antagonisto skyrimas tiesiai į LS arba VP, bet ne į kelis kitus smegenų regionus, slopino poravimosi sukeltų partnerių pageidavimų formavimąsi, o AVP skyrimas tiesiai į LS sukėlė partnerio pageidavimus, kai poravimosi nėra (2B pav) [146, 149]. Be to, OTR antagonisto įvedimas į prerijų pelėnų patinų LS taip pat užkirto kelią poravimosi sukeltam partnerio pirmenybės formavimuisi.149]. Vietoj to, moterims prelimbinė žievė (PLC; mPFC dalis) ir NAcc yra susijusios su neuropeptiderginiu partnerių pasirinkimo formavimosi reguliavimu.150, 244]. OT lygis padidėjo NAcc per socialinę seksualinę patirtį su vyru [187]. Be to, OT injekcija tiesiai į NAcc sukėlė partnerio pageidavimus, kai nebuvo poravimosi, o OTR blokavimas šiame regione arba PLC neleido susidaryti poravimosi sukeltų partnerių pageidavimų (2E pav) [150, 244].
Keletas tyrimų, kuriuose naudojamas virusinio vektoriaus sukeltas genų perdavimas, siekiant pristatyti ir reguliuoti dominančių genų ekspresiją į konkrečius smegenų regionus, patvirtino išvadas, kad AVP neurotransmisija VP ir OT neurotransmisija NAcc reguliuoja partnerių pasirinkimą atitinkamai prerijų pelėnų patinams ir patelėms. . Pavyzdžiui, vyrams V1aR genui pristatyti į VP buvo naudojamas su adeno susijęs virusinis vektorius.183]. Kaip ir tikėtasi, dėl šios manipuliacijos šiame regione padidėjo V1aR tankis. Įdomu tai, kad šie patinai pirmenybę teikė partneriams be poravimosi, o tai patvirtina išvadas, kad sustiprinta AVP neurotransmisija VP gali palengvinti prerijų pelėnų patinų partnerio pirmenybės formavimąsi.183] (2C pav). Be to, per didelė V1aR ekspresija pievų pelėnų patinų VP sukėlė partnerių pirmenybės formavimąsi šioje socialiai nepastovioje rūšyje [145]. Panašiai, seksualiai naivių prerijų pelėnų patelių NAcc pernelyg didelė OTR ekspresija paspartino partnerio pirmenybės formavimąsi, palyginti su kontrolinėmis grupėmis (2F pav), tačiau šis gydymas nepakeitė pievų pelėnų patelių partnerio pasirinkimo formavimosi [188]. Apibendrinant, šie tyrimai pabrėžia AVP ir OT svarbą ir konkrečiai vietai būdingą poveikį partnerio pirmenybės formavimuisi prerijų pelėnų patinų ir patelių.
4.3. DA partnerio pirmenybės formavimo reguliavimas
Neseniai atliktas darbas parodė, kad prerijų pelėnų partnerių pirmenybės formavimąsi taip pat reguliuoja centrinė DA, ypač mezolimbinė DA sistema - DA gaminančių ląstelių grupė, kilusi iš VTA ir projektuojama į NAcc, mPFC ir kitus priekinių smegenų regionus. Manoma, kad ši neuroninė grandinė yra neatsiejama nuo motyvacinės vertės priskyrimo aplinkos dirgikliams, todėl sukuriamas prisitaikantis, į tikslą nukreiptas elgesys.120, 232]. Pavyzdžiui, mezolimbinis DA jau seniai buvo susijęs su paskatų, tokių kaip maistas ir imlūs draugai, priskyrimas, taip tarpininkaujant elgesiui, pavyzdžiui, maitinimuisi ir dauginimuisi, kurie yra būtini išgyvenimui.120, 232]. Panašiai buvo pasiūlyta mezolimbinė DA, kad būtų lengviau pasirinkti porą, leidžiančią poravimosi pastangas sutelkti į pageidaujamus giminingus gyvūnus.80], hipotezė, pagrįsta toliau aprašytais duomenimis. Šios sistemos įsitraukimas į partnerio pirmenybės formavimą yra prasmingas evoliuciniame kontekste, nes atrankos spaudimas, dėl kurio būtina užmegzti partnerystę, greičiausiai padidins partnerio motyvacinę vertę ir atrankinę priklausomybę, būdingą partneriui. porinis ryšys.
Ankstyvieji eksperimentiniai įrodymai, rodantys, kad DA dalyvauja formuojant partnerių pirmenybę, buvo gauti iš periferinių farmakologinių manipuliacijų. Prisiminkite, kad 24 valandos bendro gyvenimo poruojantis prerijų pelėnų patinams ir patelėms patikimai skatina partnerio pasirinkimą. Nors prieš poravimąsi fiziologinio tirpalo injekcija neturėjo įtakos partnerio pasirinkimo formavimuisi, gydymas neselektyviniu DAR antagonistu haloperidoliu blokavo abiejų lyčių poravimosi sukeltus partnerio pageidavimus [7, 217]. Be to, gydymas mažomis apomorfino, neselektyvaus DAR agonisto, dozėmis palengvino partnerio pageidavimų formavimąsi tik po 6 valandų bendro gyvenimo, kai nebuvo poravimosi.7, 217]. Apibendrinant, šie atradimai rodo, kad DAR aktyvinimas yra būtinas norint formuoti partnerio pirmenybę prerijų pelėnams.
Pirmasis funkcinis įrodymas, susijęs su mezolimbine DA formuojant partnerių pirmenybę, buvo išvada, kad poravimasis padidina DA aktyvumą prerijų pelėnų patinų ir patelių NAcc.7, 98]. Pavyzdžiui, patelių tarpląstelinis DA lygis poravimosi metu padidėjo beveik 51 %, palyginti su pradiniu.98]. Panašiai, poruotų patinų DA apyvarta šiame regione buvo 33 % didesnė, palyginti su nesusiporavusiais patinais [7]. Tiesioginiai įrodymai apie NAcc DA vaidmenį formuojant partnerių pirmenybę buvo gauti iš konkrečios vietos farmakologinių DA neurotransmisijos manipuliacijų. Haloperidolio mikroinjekcija į NAcc neleido formuotis poravimosi sukeltų partnerių pageidavimų, o apomorfino mikroinjekcija į šį regioną palengvino partnerio pirmenybės formavimąsi, kai poravimosi nebuvo [7]. Šie efektai buvo specifiniai vietai, nes DAR manipuliavimas CP, greta NAcc esančiame regione, kuris taip pat gauna DAerginę inervaciją iš vidurinių smegenų regionų, nepakeitė partnerio pirmenybės formavimosi [7].
Papildomuose eksperimentuose buvo naudojami specifiniai receptorių agonistai / antagonistai, siekiant parodyti, kad D1R ir D2R NAcc skirtingai reguliuoja partnerio pirmenybės formavimąsi (3A ir B pav). Konkrečiai, NAcc D2R aktyvinimas palengvino ir D2R blokada užkirto kelią partnerio pirmenybės formavimuisi prerijų pelėnų patinuose ir patelėse, o tai rodo, kad NAcc D2R aktyvinimas yra būtinas ir pakankamas partnerio pirmenybės formavimuisi.8, 98]. Priešingai, NAcc D1R aktyvinimas užkirto kelią poravimosi ir D2R agonistų sukeltam partnerio pirmenybės formavimui prerijų pelėnų patinuose, o tai rodo, kad NAcc D1R slopina šį elgesį.8]. Svarbu tai, kad šios manipuliacijos buvo veiksmingos tik tada, kai buvo pristatytos į NAcc apvalkalą, bet ne į šerdį, o tai rodo subregioninį partnerių nuostatų reguliavimą NAcc [8].
DAR specifinis partnerio pirmenybės formavimo NAcc reguliavimas neseniai buvo ištirtas tarpląsteliniu lygiu. D2R ir D1R yra 7 transmembraniniai receptoriai, kurių intracelulinį poveikį lemia heterotrimeriniai GTP surišantys baltymai (G baltymai) (apžvalgas žr.163, 166]). Nors D2R ir D1R turi panašų poveikį kai kuriems signalizacijos keliams, jie skirtingai reguliuoja intracelulinį ciklinį adenozino 3′, 5′-monofosfato (cAMP) signalizacijos kaskadą per G-baltymų, su kuriais jie sąveikauja, alfa subvienetą.163, 166](3C pav). D2R jungiasi prie slopinančių G baltymų (Gαi ir Gαo). Kai aktyvuojami D2R, Gα alfa subvienetasi / o slopina adenilato ciklazės (AC) aktyvumą, todėl slopinama cAMP gamyba ir sumažėja proteinkinazės A (PKA) aktyvumas.163, 166]. Vietoj to D1R jungiasi su stimuliuojančiais G baltymais (Gαs ir Gαolfas). D1R aktyvinimas padidina AC aktyvumą, cAMP gamybą ir PKA aktyvavimą.163, 166]. Kadangi D1R ir D2R aktyvinimas skirtingai veikia cAMP signalizaciją, buvo pasiūlyta, kad šis signalizacijos kelias gali būti DAR specifinio partnerių pasirinkimo formavimo reguliavimo pagrindas.9]. Remiantis šia hipoteze, PKA aktyvumo sumažėjimas NAcc apvalkale, bet ne šerdyje, palengvino prerijų pelėnų patinų partnerio pirmenybės formavimąsi, o tai atitinka D2R aktyvacijos poveikį.8, 9] (3D pav). Be to, dviejuose atskiruose eksperimentuose stimuliuojančių G baltymų aktyvinimas ir PKA aktyvinimas NAcc apvalkale neleido formuotis poravimosi sukeltų partnerių pageidavimų, atitinkančių D1R aktyvacijos poveikį.8, 9] (3D pav). Svarbu tai, kad šios manipuliacijos nepakeitė poravimosi ar kontakto trukmės per 24 valandas poravimosi, o tai rodo, kad padidėjęs cAMP signalizavimas tiesiogiai trukdo formuotis partnerio pasirinkimui. Kartu šie eksperimentai rodo, kad cAMP intracelulinis signalizavimas NAcc apvalkale reguliuoja partnerio pirmenybės formavimąsi ir gali būti DAR specifinio poveikio šiam elgesiui pagrindas.
5. Atrankinės agresijos neurobiologija
Kaip minėta anksčiau, po 24 valandų poravimosi ir susiformavus partnerio pageidavimams, prerijų pelėnų patinai rodo didelę agresiją nepažįstamų žmonių, ypač nepažįstamų vyrų, atžvilgiu, bet ne savo partnerių atžvilgiu [124, 224, 231]. Be to, po vienos ar dviejų savaičių ilgesnio bendro gyvenimo ir poravimosi su savo partneriu, poromis susirišę prerijų pelėnų patinai demonstruoja stiprią agresiją tiek patinams, tiek patelėms, įskaitant seksualiai imlias pateles, ir taip atstumia potencialius naujus draugus [8, 99, 100, 231]. Manoma, kad ši selektyvi agresija yra būtina porininko apsaugai, lizdų apsaugai ir esamo ryšio tarp patino ir jo partnerio palaikymui [8, 37, 38, 99, 100, 231]. Kaip aprašyta toliau, tyrimai parodė kelis smegenų regionus ir tiek AVP, tiek DA dalyvavimą šiame elgesyje.
5.1. Smegenų aktyvacija, susijusi su selektyvia agresija
Įvairūs smegenų regionai buvo susiję su selektyvia agresija. Pavyzdžiui, toks elgesys buvo susijęs su padidėjusiu Fos-ir kiekiu MeA, BNST, MPOA, LS ir AH (4A pav) [99, 224]. Viename iš šių regionų, AH, buvo pastebėtas skirtumas tarp kontakto su pažįstamu partneriu ir nepažįstamu nepažįstamu asmeniu [99]. Tiksliau, prerijų pelėnų patinai, kurie dvi savaites buvo poruojami su patele (ty susijungę poromis) ir po to buvo veikiami nepažįstamo patino ar patelės, turėjo žymiai didesnį Fos-ir ląstelių tankį AH nei poromis susirišusių patinų. pakartotinai veikiami savo partnerio. Įdomu tai, kad vyrai, veikiami įsibrovėlių vyrų arba moterų, šiame smegenų regione turėjo žymiai didesnį ląstelių, dvigubai pažymėtų AVP-ir ir Fos-ir, tankį nei vyrai, pakartotinai veikiami savo partnerių, o tai rodo, kad AH AVP gali reguliuoti selektyvią agresiją. [99] (4B pav).
5.2. Selektyviosios agresijos neuropeptidinis reguliavimas
Dėl žinomo AVP vaidmens teritoriniuose ekranuose [79] ir AVP receptorių pasiskirstymo skirtumai priekinės smegenų srityse tarp monogaminių ir poligaminių pelėnų [123, 225], buvo iškelta hipotezė, kad AVP dalyvauja reguliuojant selektyvią agresiją. Pirmajame eksperimente, skirtame šiai hipotezei patikrinti, Winslow ir kt. (1993) nustatė, kad V1aR antagonisto, bet ne cerebrospinalinio skysčio (CSF) suleidimas į šoninį skilvelį per 24 valandas poravimosi neleido vėliau pasireikšti poravimosi sukeltai selektyviai prerijų pelėnų patinams. Be to, AVP infuzija į šoninius skilvelius sukėlė agresiją prieš įsibrovėlį seksualiai naiviems, ne moteriškiems vyrams. Panašios manipuliacijos OT sistema nepakeitė agresyvaus elgesio, o tai rodo, kad centrinė AVP, bet ne OT, neurotransmisija reguliuoja selektyvią agresiją prerijų pelėnų patinuose.231].
Konkrečios vietos manipuliacijos AH dar labiau patvirtino šią hipotezę [100]. Seksualiai naivūs patinai, kuriems AVP buvo infuzuojama tiesiai į AH, parodė žymiai didesnį agresijos lygį naujos patelės atžvilgiu nei vyrai, gydyti nešikliu arba AVP ir V1aR antagonistu, o tai rodo, kad AVP neurotransmisija AH gali sukelti agresiją prerijų pelėnams (4E pav). Be to, poromis susirišusių prerijų pelėnų patinų AVP išsiskyrimas AH buvo žymiai didesnis tiriamiesiems, kurie buvo veikiami svetimo gyvūno, nei tų, kurie buvo veikiami savo partnerių (4C pav). Įdomu tai, kad šių gyvūnų AVP išsiskyrimo dydis teigiamai koreliavo su jų agresijos dažniu ir neigiamai su priklausomybės trukme. Be to, V1aR blokada AH, bet ne kituose smegenų regionuose, užkirto kelią selektyvios agresijos pasireiškimui poromis susietiems vyrams, tiesiogiai įtraukiant AH AVP į šį elgesį (4E pav). Tame pačiame tyrime buvo nustatyta, kad poromis susieti patinai turėjo žymiai didesnį V1aR, bet ne OTR, tankį AH nei seksualiai naivūs vyrai (4D pav), o tai rodo, kad porų sujungimo patirtis gali sukelti neuroplastinius AH AVP sistemos pokyčius, kurie yra selektyvios agresijos atsiradimo pagrindas [100]. Šią hipotezę patvirtino išvada, kad dirbtinė V1aR ekspresija dėl virusinio vektoriaus sukelto genų perdavimo seksualiai naiviems prerijų pelėnams padidino agresiją naujų patelių atžvilgiu.4F pav)[100]. Visi šie duomenys rodo, kad AVP AH vaidina neatskiriamą vaidmenį reguliuojant selektyvią agresiją prerijų pelėnų patinuose.
5.3. DA selektyvinės agresijos reguliavimas
Mezolimbinė DA taip pat buvo susijusi su selektyvia agresija, ypač agresija, kurią demonstruoja poromis susieti patinai svetimų moterų atžvilgiu.8]. Dviejų atskirų eksperimentų metu DAR tankis prerijų pelėnų, kurie buvo seksualiai naivūs, smegenyse buvo lyginamas su patinų smegenimis, 24 valandas arba dvi savaites poroje su patele (ty poromis).8]. Nors nepastebėta jokių DAR tankio skirtumų tarp lytiškai naivių patinų ir tų, kurie poravosi su patele 24 valandas, poromis susirišusių patinų D1R, bet ne D2R, lygis NAcc, bet ne CP, buvo žymiai didesnis nei seksualiai. naivūs kolegos (4G ir H pav). Kadangi dvi savaites, bet ne 24 valandas, gyvenimas kartu ir poravimasis padidino NAcc D1R, šie rezultatai rodo, kad šis neuroplastinis pokytis nėra būtinas pirminiam partnerio pageidavimų formavimuisi – rezultatas atitinka D2R, bet ne D1R, reguliavimą. pirmiau minėtas partnerio pirmenybės formavimas, bet tai rodo ilgalaikę socialinę ir seksualinę patirtį su partneriu (ty visišką poros ryšio užmezgimą) [8]. Įdomu tai, kad šis D1R lygio padidėjimas poromis susietiems vyrams sutampa su įžeidžiančios agresijos atsiradimu nepažįstamų moterų atžvilgiu (patinai, kurie dvi savaites yra poroje su patele, demonstruoja stiprią įžeidžiančią agresiją svetimų moterų atžvilgiu.8, 99, 100], tuo tarpu patinai, kurie yra seksualiai naivūs arba kuriems leidžiama poruotis su patele 24 valandas, ne [224]). Todėl buvo iškelta hipotezė, kad padidėjęs D1R lygis poromis susietų patinų NAcc gali reguliuoti selektyvią agresiją svetimų moterų atžvilgiu. Šiai hipotezei patikrinti buvo naudojama konkrečios vietos farmakologinė NAcc D1R blokada. Nors poromis susieti patinai, gydyti CSF, demonstravo stiprią įžeidžiančią agresiją moters įsibrovėlių atžvilgiu, D1R antagonisto injekcija į NAcc šią agresiją panaikino (4I pav). Apibendrinant, šie duomenys rodo, kad NAcc D1R padidėjimas gali lemti svarbų elgsenos perėjimą, kuris vyksta prerijų pelėnų patinams, kai jie pereina iš seksualiai naivumo būsenos į visišką ryšį su poromis, o tai lemia įžeidžiančią agresiją svetimų patelių atžvilgiu ir išlikimą. nustatytas poros ryšys [8]. Įdomi paralelė su šia išvada, pakartotinis poveikis įprastu piktnaudžiavimo narkotikais, amfetaminu, padidino agresiją savo giminaičiams ir neleido formuotis partnerio pageidavimams.100, 151]. Svarbu tai, kad šie elgesio pokyčiai sutapo su padidėjusiu D1R reguliavimu NAcc ir V1aR reguliavimu AH, o tai rodo, kad piktnaudžiavimas vaistais gali užgrobti natūralias neuroplastiškumo formas, kurios išsivystė, kad išlaikytų porinius ryšius.100, 151].
6. Tėvo elgesio neurobiologija
Buvo pranešta apie kelių nežmoginių monogaminių žinduolių rūšių, įskaitant tamarinus, tėvo elgesį [246], marmozetės [5], titas [160, 161], žiurkėnai [118], smiltelės [182], pelės [24] ir pelėnai [174, 205]. Tyrimai su nežmoginiais primatais buvo sutelkti į tėvo elgesio apibūdinimą ir poveikį, kurį manipuliacijos socialine aplinka daro šio elgesio demonstravimui, ir suteikė svarbios informacijos apie žmonių sveikatą. Vietoj to, tyrimai su graužikais buvo sutelkti į centrinį tėvo elgesio reguliavimą ir suteikė vertingos informacijos apie nervinius mechanizmus, kuriais grindžiamas tėvo elgesys. Nors Kalifornijos pelė pasirodė esąs naudingas graužikų modelis šiam tikslui [24-26, 59], pelėnų modelis bene plačiausiai buvo naudojamas tiriant tėvo elgesio neurobiologiją, o šių tyrimų duomenys apibendrinti toliau.
6.1. Smegenų aktyvacija, susijusi su tėvo elgesiu
Kaip ir tiriant partnerio pirmenybės formavimąsi ir selektyvią agresiją, ankstyvieji tyrimai, tiriantys pelėnų tėvo elgesį, naudojo Fos-ir smegenų sritims, kurias suaktyvina jauniklių ekspozicija ir tėvo elgesys. Po sąlyčio su specifiniu jaunikliu, prerijų pelėnų patinai kai kuriose priekinių smegenų srityse, įskaitant AOB, MeA, BNST, MPOA ir LS, pasižymėjo padidėjusiu Fos-ir dažymu, o tai reiškia, kad šie regionai dalyvauja apdorojant su jaunikliu susijusius signalus ir (arba) tėvo elgesio reguliavimas [134, 222]. Uoslės sistemos ir MeA vaidmenį tėvo elgesyje dar labiau patvirtino prerinių pelėnų pažeidimų tyrimai. Patinų, kuriems buvo atlikta dvišalė bulbektomija, reikšmingai sumažėjo tėvo elgesys ir kitas socialinis elgesys, palyginti su vyrais, kuriems buvo atlikta fiktyvi operacija [135]. Be to, aksonus tausojantys MeA pažeidimai sumažino prerijų pelėnų patinų tėvo elgesį, nepaveikdami kito elgesio, pavyzdžiui, tyrinėjimo, judėjimo ir uoslės tyrimo.133]. Galiausiai, skirtingai nuo prerijų pelėnų, jauniklių ekspozicija reikšmingai nepadidėjo pievų pelėnų patinų Fos-ir žymėjimo MeA, BNST, MPOA ar LS, o tai dar labiau rodo šių smegenų sričių svarbą reguliuojant patinų tėvų priežiūrą.222].
6.2. Neuropeptidinis tėvo elgesio reguliavimas
Be anksčiau minėtų elgesio būdų, centrinis AVP ir OT taip pat buvo susiję su tėvų elgesiu, ypač moterų. AVP injekcijos į žiurkių patelių šoninį skilvelį sukelia nuolatinį tėvų elgesį [177]. Be to, Long-Evans žiurkės pasižymi geresniu tėvų elgesiu, palyginti su jų glaudžiai susijusiais AVP trūkumo mutantų variantais, Brattleboro žiurkėmis [227]. OT, tiek periferijoje, tiek smegenyse, taip pat vaidina svarbų vaidmenį elgsenoje, susijusioje su motinos priežiūra, įskaitant gimdos susitraukimą gimdymo metu, pieno išsiskyrimą laktacijos metu.87, 211] ir motinos elgesio reguliavimas moterims [142, 177]. Kadangi OT ir AVP buvo susiję su moterų tėvų elgesiu ir kitu socialiniu moterų ir vyrų elgesiu, mokslininkai pradėjo vertinti šių neuropeptidų vaidmenį reguliuojant vyrų tėvų elgesį.
Pirmieji įrodymai, rodantys šių neuropeptidų vaidmenį tėvo elgesyje, buvo pateikti tyrimais, tirinčiais ryšį tarp tėvo patirties ir AVP-ir skaidulų tankio arba AVP/OT mRNR ekspresijos smegenyse. Prerijų pelėnai, kurie dvi savaites buvo poruojami su patele arba buvo pirmą kartą tėvai, pasižymėjo žymiai labiau tėvišku elgesiu ir turėjo mažesnį AVP-ir skaidulų tankį LS, bet ne MPOA, nei jų seksualiai naivūs kolegos.17, 18]. Įdomu tai, kad šis LS AVP-ir skaidulų tankio pokytis nebuvo nustatytas pievų pelėnų tėvams, kurie natūraliai mažai ar visai nerodo tėvo elgesio su jaunikliais, o tai rodo, kad LS AVP pokyčiai iš tikrųjų gali turėti įtakos prerijų pelėnų tėvo elgesiui.17]. AVP PVM taip pat buvo susijęs su prerijų pelėnų tėvo elgesiu, nes AVP mRNR žymėjimas šiame regione buvo padidintas prerijų pelėnų patinams, kurie neseniai tapo tėvais, bet nepakito natūraliai ne tėvo kilmės kalnų pelėnų tėvams [226]. Nors mažai žinoma apie OT vaidmenį tėvo elgesyje prerijų pelėnams, yra tam tikrų įrodymų, kad šis neuropeptidas gali būti susijęs. Pavyzdžiui, prerijų pelėnų jaunikliai, kuriuos augino tik motinos, buvo mažiau laižomi / šukuojami ir lėčiau brendo, palyginti su abiejų tėvų auginamais jaunikliais. Suaugusieji pirmieji pasižymėjo mažiau į jauniklius nukreiptu tėvų elgesiu ir padidino OT mRNR ekspresiją pagumburyje nei antrieji, tačiau toks poveikis daugiausia buvo pastebėtas patelėms.4]. Visi šie duomenys rodo, kad AVP ir OT įvairiuose smegenų regionuose gali reguliuoti tėvo elgesį.
Keletas tyrimų tiesiogiai įvertino centrinio AVP ir OT funkcinę reikšmę tėvo elgesiui. Viename iš šių tyrimų buvo pastebėti subtilūs lytiškai nenaudingų vyrų tėvo elgesio pokyčiai po AVP arba OT vartojimo icv, tuo tarpu kombinuotas gydymas OTR ir V1aR antagonistais paveikė tėvo elgesį priklausomai nuo dozės.13]. Vartojant mažas dozes (kiekviena po 1 ng), OTR/V1aR antagonistai linkę padidinti jauniklių artėjimo ir susiglaudimo delsą, o didelėmis dozėmis (po 10 ng) tėvo elgesys buvo žymiai sumažintas, o jauniklių priepuolių dažnis žymiai padidėjo.13]. Nors šis tyrimas rodo, kad centrinis AVP ir OT iš tikrųjų turi funkcinį poveikį tėvo elgesiui, reikia atlikti tolesnius eksperimentus, kad būtų galima geriau suprasti kiekvieno neuropeptido vaidmenį konkrečiame tėvo elgesyje ir jų veikimo vietas smegenyse. Vienintelyje iki šiol tai atlikusiame tyrime Wang ir kt. (1994) ištyrė AVP manipuliavimo LS poveikį keturiems dažniausiai pasitaikantiems tėvo elgesiams, įskaitant laižymą / viliojimą, pritūpimą / glaustymąsi, kontaktavimą ir jauniklių paėmimą. Seksualiai naivūs prerijų pelėnų patinai, kuriems AVP buvo sušvirkštas tiesiai į LS, praleido daug daugiau laiko parodydami tėvo veiklą, ypač kontaktuodami ir pritūpę prie jauniklių, nei pelėnai, kuriems buvo suleista fiziologinio tirpalo. Šie poveikiai buvo blokuojami iš anksto suleidus V1aR antagonistą į LS, o tai rodo, kad LS AVP yra būtinas ir pakankamas reguliuoti tėvo elgesį.213].
Nors konkrečiai vietai būdingas OT poveikis tėvo elgesiui niekada nebuvo išbandytas, yra įrodymų, kad gali būti susijęs su NAcc OT. Šie įrodymai yra gauti iš lyginamųjų tyrimų, įrodančių rūšių skirtumus NAcc OTR tankiuose, kurie koreliuoja su rūšių skirtumais tėvo elgesyje [122], OTR aktyvinimo svarba kituose elgesiuose, susijusiuose su vyrų poromis (pvz., partnerio pirmenybės formavimas) [150, 244] ir įvairūs tyrimai, dokumentuojantys NAcc OTR vaidmenį moterų tėvų elgesyje. Pavyzdžiui, NAcc OTR tankis buvo susijęs su spontanišku motinos elgesiu seksualiai naiviose suaugusių prerijų pelėnų patelėse. Tiksliau, patelės, kurios pasižymėjo motinos elgesiu, turėjo didesnį OTR tankį NAcc nei patelėms, kurios nepasižymėjo motinos elgesiu arba užpuolė jauniklius [173]. Panaši teigiama koreliacija buvo pastebėta tarp NAcc OTR tankio ir aloparentinės priežiūros jaunoms prerijų pelėnų patelėmis [172]. Be to, OTR tankis NAcc buvo teigiamai susijęs su kitu susijusiu elgesiu, įskaitant partnerio pirmenybės formavimąsi [188]. Nors jie niekada nebuvo tiesiogiai išbandyti su vyrais, šie duomenys rodo, kad NAcc OT gali būti susijęs su tėvo elgesiu.
6.3. DA tėvo elgesio reguliavimas
Nors daugybė tyrimų patvirtino centrinės DA svarbą motinos elgesiui (žr.171] peržiūrai), mažiau tyrimų ištyrė centrinio DA vaidmenį tėvo elgesyje. Nors jų skaičius ribotas, šie tyrimai pateikė įtikinamų preliminarių įrodymų, kad DA taip pat dalyvauja vyrų tėvų globoje.
Vienintelio farmakologinio eksperimento, skirto DAerginiam prerijų pelėnų tėvo elgesio reguliavimui tirti, metu Lonstein (2002) pademonstravo, kad DAR blokada turi skirtingą poveikį skirtingiems tėvo elgesio aspektams (pvz., susisiekimui, laižymui ir glaustymuisi prie jauniklių). Tiksliau, DAR blokavimas neselektyvaus DAR antagonistu haloperidoliu pablogino kai kuriuos tėvo elgesį, įskaitant kontaktavimą su jaunikliais ir laižymą, tačiau sustiprino kitus, pavyzdžiui, glaustymąsi prie jauniklių. Nors tam tikromis dozėmis haloperidolis sutrikdo bendrą motorinį aktyvumą [195], haloperidolio poveikis tam tikram tėvo elgesiui, ypač jauniklių laižymui, buvo pastebėtas vartojant dozes, kurios nepakeitė bendro aktyvumo balų, o tai rodo, kad DAR aktyvinimas turi pagrindinį poveikį tėvo elgesiui. Todėl šie duomenys ne tik parodo DA vaidmenį tėvo elgesyje, bet ir iliustruoja, kad DAerginis tėvo elgesio reguliavimas priklauso nuo elgesio.153]. Dar nebuvo panaudotos konkrečios vietos manipuliacijos, siekiant atskleisti smegenų sritis, susijusias su DAerginiu tėvo elgesio reguliavimu. Tačiau eksperimentas, vaizduojantis neuronų aktyvaciją reaguojant į jauniklius, suteikė šiek tiek įžvalgos apie šį klausimą. Prisiminkite, kad prerijų pelėnų smegenyse yra pBNST ir MeApd DAerginių ląstelių grupė, kuri yra seksualiai dimorfiška – patinai šiose srityse turi daugiau DAerginių ląstelių nei patelės [168] ir šios ląstelės gali būti jautrios androgenams ir estrogenams [40]. Įdomu tai, kad šios ląstelių populiacijos aktyvuojamos (nurodomas Fos/TH dvigubu ženklinimu) prerinių pelėnų patinų smegenyse po sąveikos su specifiniais jaunikliais.168], todėl gali būti susijęs su tėvo elgesiu.
Nors šiuo tikslu dar nebuvo atlikta jokių tyrimų, manoma, kad NAcc DA taip pat gali turėti įtakos tėvo elgesiui. Kaip aprašyta anksčiau, pelėno NAcc yra tankūs DA terminalai ir receptoriai, o NAcc DA vaidina svarbų vaidmenį reguliuojant kitą socialinį elgesį, susijusį su porų ryšiu, įskaitant partnerio pirmenybės formavimąsi ir selektyvią agresiją prerijų pelėnų patinuose.7, 8]. Be to, NAcc DA vaidina gerai žinomą vaidmenį motinos elgesyje kitose graužikų rūšyse. Pavyzdžiui, žiurkėms DA išsiskiria NAcc, reaguojant į jauniklių dirgiklius [109] ir NAcc DA aktyvumo pokyčiai po gimdymo yra susiję su įvairių tėvų elgesio pokyčiais, pradedant jauniklių paėmimu, žindymu, laižymu ir (arba) šukavimu ir motinos atmintimi.3]. Todėl ateityje tiriant vyrų tėvų elgesį gali būti naudinga ištirti galimybę, kad NAcc DA vaidina svarbų vaidmenį.
7. Kitos neurocheminės medžiagos/hormonai, susiję su porų ryšiu
Be AVP, OT ir DA, keletas kitų neurotransmiterių ir hormonų buvo susiję su socialiniu elgesiu, susijusiu su porų surišimu prerijų pelėnams. Vienas įdomus pavyzdys yra neurocheminės medžiagos, susijusios su pagumburio-hipofizės-antinksčių (HPA) ašimi, sistema, kuri tarpininkauja reaguojant į stresą. Trumpai tariant, stresoriaus metu iš pagumburio išsiskiriantis kortikotropiną atpalaiduojantis faktorius (CRF) jungiasi prie CRF receptorių priekinėje hipofizėje, todėl susidaro adrenokortikotrofinio hormono (AKTH) sintezė.143]. Tada AKTH išsiskiria į kraują ir veikia antinksčių žievę, gamindamas gliukokortikoidus, tokius kaip kortikosteronas (CORT), kuris gali veikti smegenyse esančius gliukokortikoidų receptorius (GR) ir tarpininkauti reaguojant į stresą.143]. Prerijos pelėnai laikomi atspariais gliukokortikoidams graužikais, nes jų bazinis CORT kiekis plazmoje yra 5–10 kartų didesnis ir AKTH kiekis 3 kartus didesnis, taip pat 10 kartų mažesnis afinitetas GR, ypač I tipo GR. yra išreikšti mažesniu tankiu smegenyse, palyginti su žiurkėmis ir palaidūnais [110, 204].
Elgesio eksperimentų duomenys rodo, kad CORT poveikis porų ryšiui yra seksualiai dimorfiškas. Prerijų pelėnų patelių gyvenimas kartu su patinu, dėl kurio susiformavo partnerio pirmenybė, žymiai sumažino CORT koncentraciją serume [63]. Be to, sumažėja GR aktyvumas, sumažinus cirkuliuojančią CORT per adrenalektomiją.63] arba gydant gyvūnus GR antagonistu [52], palengvino partnerio pirmenybės formavimąsi. Priešingai, CORT injekcijos arba įtemptas plaukimo testas, padidinęs cirkuliuojančią CORT.66], neleido vystytis partnerio pirmenybės formavimuisi [63]. Kartu šie duomenys rodo, kad HPA ašies aktyvumo sumažėjimas palengvina prerijų pelėnų patelių partnerio pirmenybės formavimąsi. Kita vertus, vyrams adrenalektomija slopino partnerio pirmenybės formavimąsi, o šis poveikis buvo panaikintas pakeitus CORT.64], o tai rodo, kad CORT yra būtinas vyrų partnerių pasirinkimui formuoti. Be to, naujesniame tyrime surišto partnerio praradimas reikšmingai padidino prerijų pelėnų patinų cirkuliuojančio CORT kiekį ir antinksčių svorį, o tai rodo, kad HPA ašies aktyvumas gali tarpininkauti neigiamam partnerio atsiskyrimo poveikiui ir taip turėti įtakos išsaugojimui ir esamų porinių obligacijų priežiūra [29]. HPA ašis taip pat buvo susijusi su tėvo elgesiu. Patinai, patiriantys plaukimo stresą, daug daugiau laiko praleido glausdamiesi prie jauniklių ir linkę daugiau laiko laižyti ir šukuoti jauniklius, nei nepatyrę kontrolinės grupės.14]. Šis elgsenos poveikis prerijų pelėnų patelėms nebuvo nustatytas, o tai rodo, kad streso poveikis tėvų elgesiui, pvz., partnerio pasirinkimo formavimasis, gali būti seksualiai dimorfiškas [14].
CRF taip pat buvo susijęs su porų sujungimo elgesiu. Prerijų pelėnų patinai, kuriems buvo sušvirkštos CRF, rodė partnerio pirmenybę, kai nebuvo poravimosi, ir šis sukeltas elgesys buvo blokuojamas kartu skiriant CRF receptorių antagonistą [67]. Taip pat buvo nustatytos smegenų sritys, dalyvaujančios CRF tarpininkaujant partnerių pageidavimams. Vietinės CRF injekcijos į NAcc palengvino, o CRF receptorių antagonistai slopino prerijų pelėnų patinų partnerio pirmenybės formavimąsi.148]. Be to, poravimasis su patele padidino CRF mRNR prerijų pelėnų patinų BNST [29]. Galiausiai, CRF peptidų šeimos nario urocortin-II vartojimas padidino pasyvų tėvų elgesį tiek patinuose, tiek patelėse, tačiau šis gydymas neturėjo įtakos nerimui ar judėjimo elgesiui.190].
Keletas kitų neurocheminių medžiagų taip pat dalyvauja prerijų pelėnų socialiniuose ryšiuose. Pavyzdžiui, prerijų pelėnų patinams NBQX, AMPA receptorių antagonisto arba bikukulino, GABA receptorių antagonisto, vartojimas į VTA sukėlė partnerio pirmenybės formavimąsi, todėl šios aminorūgštys yra selektyvios priklausomybės.53]. Vartojimas selektyvaus serotonino reabsorbcijos inhibitoriaus fluoksetino padidino prerijų pelėnų patinų ir patelių latentinį tėvų elgesį, sumažino patinų agresiją ir neturėjo jokio poveikio nesocialiniam elgesiui.209], o tai rodo, kad serotoninas taip pat gali tarpininkauti socialiniam elgesiui, susijusiam su porų ryšiu. Į šį sąrašą taip pat gali būti įtraukti lytinių liaukų steroidai. Manipuliavimas testosteronu arba estrogenu pirmąją ar antrąją gyvenimo savaitę reikšmingai pakeitė vėlesnį jauniklių prerijų pelėnų elgesį ir (arba) aloparentinį elgesį.138, 184]. Estrogeno receptorių alfa (ERα) gali tarpininkauti tam tikram lytinių liaukų steroidų poveikiui porų jungimosi elgesiui prerijų pelėnams. Tyrimai parodė, kad patelės turi daugiau ERα-ir ląstelių keliose smegenų srityse, įskaitant MeA, BNST, MPOA ir VMH, nei vyrai, o ERα-ir dažymo sumažėjimas patelių BNST, MPOA ir VMH buvo susijęs su indukcija. seksualinis imlumas [113]. Vyrams sustiprinta ERα ekspresija MeA, transfekuojant adenoasocijuotą virusinį vektorių, sutrikdė aloparentinio elgesio rodymą ir sutrikdė partnerių pasirinkimo formavimąsi.58]. Panašiai vyrai, turintys sustiprintą ERα raišką BNST, parodė sumažėjusią socialinę priklausomybę [140]. Šie duomenys rodo atvirkštinį ryšį tarp regioninės ERα išraiškos ir socialinio elgesio prerijų pelėnams. Apibendrinant, aukščiau aprašytuose tyrimuose pabrėžiamas daugelio neurocheminių medžiagų ir hormonų dalyvavimas reguliuojant porų susiejimo elgesį tiek prerijų pelėnų patinuose, tiek patelėse.
8. Neurocheminė/hormoninė sąveika
Kaip apžvelgta aukščiau, įvairios neurocheminės, neurotransmiterių ir hormonų sistemos buvo susijusios su porų sujungimu. Tačiau mažai tikėtina, kad šios sistemos veiks nepriklausomai, reguliuodamos šį sudėtingą socialinį elgesį. Kitame skyriuje apžvelgsime tyrimus, kuriuose dokumentuojama žinoma sąveika tarp kai kurių iš šių sistemų, įskaitant CRF, OT, AVP, DA, glutamatą (GLU), gama-aminosviesto rūgštį (GABA) ir lytinių liaukų steroidinius hormonus, reguliuojant porą. susiejimo elgesys, pirmiausia partnerio pirmenybės formavimas.
Dvi iš pirmųjų neurocheminių medžiagų, siūlytų sąveikauti tarpusavyje reguliuojant prerinių pelėnų partnerių pirmenybės formavimąsi, buvo CORT ir OT. Prisiminkite, kad seksualiai negyvenusioms moterims nepažįstamo vyro poveikis žymiai padidino centrinį OT išsiskyrimą.187] ir sumažėjęs CORT kiekis serume [63], poveikis, kaip manoma, palengvina partnerio pasirinkimo formavimąsi. Įdomu tai, kad icv injekcijos OT sumažino CORT kiekį serume, o tai rodo, kad OT gali sąveikauti su HPA ašimi, kad reguliuotų partnerio pirmenybės formavimąsi.65] – idėja, dėl kurios ateityje gali prireikti tyrimo, atsižvelgiant į siūlomą OT ir CORT sąveiką kituose socialiniuose elgesiuose [6, 39, 42, 132].
Taip pat buvo įrodyta, kad OT sąveikauja su AVP reguliuojant partnerių pageidavimus, o tai nenuostabu, nes šie du neuropeptidai yra glaudžiai susiję vienas su kitu ir ne tik turi panašias chemines struktūras, kurios skiriasi tik dviem aminorūgštimis, bet ir gali taip pat sąveikauja vienas su kito receptoriais [19]. Kaip aprašyta anksčiau, icv injekcija AVP arba OT gali paskatinti prerijų pelėnų patinų ir patelių partnerio pasirinkimą jau po 1 valandos bendro gyvenimo su priešingos lyties gyvūnu. Įdomu tai, kad AVP poveikis partnerio pirmenybės formavimuisi panaikinamas, kai yra OTR antagonistas, o OT poveikis panaikinamas, kai yra V1aR antagonistas, o tai rodo, kad AVP ir OT gali sąveikauti, kad tarpininkautų partnerio pageidavimams.43]. Be to, šie rezultatai rodo, kad norint palengvinti partnerio pirmenybės formavimą, gali prireikti tuo pačiu metu aktyvuoti V1aR ir OTR.43]. Nuo to laiko šią hipotezę patvirtino konkrečios vietos manipuliacijos prerijų pelėnų patinų LS. Partnerio pirmenybės formavimasis, sukeltas AVP mikroinjekcijos į LS, buvo užblokuotas tuo pačiu metu vartojant OT receptorių antagonistą [149]. Visi šie tyrimai rodo, kad centrinės OT ir AVP sistemos gali veikti kartu, kad tarpininkautų formuojant partnerio pirmenybę.
Taip pat buvo įrodyta, kad OT ir AVP sąveikauja su kitomis neurotransmiterių sistemomis, tokiomis kaip DA, kad tarpininkautų partnerio pageidavimams. Pavyzdžiui, prerijų pelėnų patelėms NAcc D2R aktyvacijos sukeltų partnerių pageidavimų buvo išvengta kartu vartojant OTR antagonistą.150]. Ir atvirkščiai, partnerio pageidavimai, kuriuos sukėlė centrinis OT skyrimas, buvo blokuojami tuo pat metu skiriant D2R antagonistą NAcc.150]. Šie rezultatai rodo, kad norint palengvinti prerijų pelėnų patelių partnerių pasirinkimą, NAcc reikia vienu metu suaktyvinti D2R ir OTR. AVP-DA sąveika taip pat buvo susijusi su partnerių pasirinkimo formavimu. Neseniai atliktame tyrime natūralūs paprasti pievų pelėnų patinai, kurie kitu atveju nesudarytų pirmenybės partneriui su partneriu, gavo virusinio vektoriaus perneštą prerijų pelėnų V1aR geno perkėlimą į VP, todėl V1aR šiame regione buvo sureguliuotas ir susiformavo. partnerio pageidavimus po 24 valandų poravimosi [145]. Antrajame eksperimente šios virusinio vektoriaus sukeltos pirmenybės buvo užblokuotos prieš poravimąsi skiriant D2R antagonistą, o tai rodo, kad AVP ir DA gali sąveikauti tarpininkaujant porų jungčių formavimuisi.145]. Šią hipotezę patvirtina gerai žinomas neuroanatominis ryšys tarp šių dviejų regionų, nes D2R ekspresuojantys vidutinius dygliuotus neuronus NAcc projektuoja tiesiai į VP.90].
GLU, GABA ir CRF taip pat buvo pasiūlyta sąveikauti su DA reguliuojant partnerių nuostatas [52, 53]. AMPA GLU arba GABA receptorių blokada, atitinkamai švirkščiant NBQX arba bikukuliną į VTA sukeltus partnerio pageidavimus, kai nėra poravimosi. Kadangi VTA yra pagrindinis DAerginių aferentų šaltinis mezolimbiniams smegenų regionams, įskaitant NAcc, buvo pasiūlyta, kad šių antagonistų poveikis partnerio pirmenybės formavimuisi galėjo būti susijęs su jų poveikiu NAcc DAerginei neurotransmisijai.53]. Atskirame tyrime periferinis RU-486, GR antagonisto, vartojimas paskatino prerijų pelėnų patelių partnerių pasirinkimą, kai nebuvo poravimosi [52]. Šie poveikiai buvo blokuojami kartu vartojant D1R arba D2R antagonistą į šoninį skilvelį, o tai rodo, kad GR antagonizmo poveikis partnerio pirmenybės formavimuisi gali būti susijęs su sąveika su centrinėmis DA sistemomis.52]. Reikia atlikti tolesnius eksperimentus, kad būtų galima detalizuoti GLU, GABA, CRF ir DA sąveikos pobūdį formuojant partnerių pirmenybę.
Galiausiai, lytinių liaukų steroidai vaidina svarbų vaidmenį porų sujungime ir manoma, kad jie sąveikauja su įvairiomis neuropeptidinėmis ir neurocheminėmis sistemomis, susijusiomis su šiuo elgesiu. Pavyzdžiui, ilgalaikis patino poveikis (arba patino chemosensoriniai signalai) padidina cirkuliuojančio estradiolio kiekį, o vėliau prerijų pelėnų patelių elgseną arba seksualinį imlumą.35, 36, 47, 203]. Seksualinis imlumas taip pat gali būti skatinamas moterims, kurioms pašalintos kiaušidės, vartojant vien estrogeną.35]. Įdomu tai, kad padidėjęs estrogeno kiekis serume, kurį sukėlė vyriškų chemosensorinių signalų poveikis arba eksogeninis estrogenas, žymiai padidino OTR prisijungimą prie prerijų pelėnų smegenyse.233], o tai rodo, kad estrogenai ir OT gali sąveikauti reguliuodami poravimąsi, o tai palengvina patelių partnerio pirmenybės formavimąsi [228]. Nustatyta, kad vyrams testosteronas turi įtakos AVP poveikiui partnerio pasirinkimo formavimuisi. Prisiminkite, kad icv AVP vartojimas palengvina prerinių pelėnų patinų partnerių pageidavimų formavimąsi tik po 1 valandos bendro gyvenimo [43]. Įdomu tai, kad AVP vartojimas nesukelia partnerio pirmenybės suaugusiems prerijų pelėnų patinams, kurie buvo kastruoti jų gimimo dieną, o tai rodo, kad organizacinis testosterono poveikis yra reikalingas AVP poveikiui partnerio pasirinkimo formavimuisi.57]. Testosteronas ir AVP taip pat gali sąveikauti reguliuojant tėvo elgesį, nes prerijų pelėnų patinai, kurie buvo kastruoti suaugę, turėjo sumažėjusį AVP-ir skaidulų tankį LS ir pasižymėjo mažesniu tėvo elgesiu nei kontrolinės grupės su nepažeistomis lytinėmis liaukomis.219] (plg. [152, 153]).
9. Santrauka ir papildomi svarstymai
Porų ryšys prerijų pelėnams yra sudėtingas socialinis elgesys, apimantis kelių skirtingų elgsenų koordinavimą, įskaitant selektyvią priklausomybę, selektyvią agresiją ir tėvų priežiūrą. Norint tinkamai išreikšti šį elgesį, reikia įvairių kognityvinių funkcijų, įskaitant jutimo apdorojimą, atminties formavimą ir individualų atpažinimą, taip pat motorinę galią. Kaip aprašyta aukščiau, keli smegenų regionai, tokie kaip MeA, BNST, LS, NAcc, PFC ir AH, kurie, kaip žinoma, tarpininkauja šiems procesams, buvo susiję su porų sujungimu prerijų pelėnams. Be to, žinoma, kad daugelis neurocheminių medžiagų, kurios buvo susijusios su porų sujungimu, įskaitant AVP, OT, DA, CRF ir GLU, veikia šiuose smegenų regionuose, kad tarpininkautų procesams, būtiniems porų sujungimui. Pavyzdžiui, AVP LS [78] ir OT MeA [77] tarpininkauja socialiniam kitų rūšių atpažinimui – procesas, būdingas prerinių pelėnų partnerių pageidavimų formavimuisi ir demonstravimui. Kitas pavyzdys, DA NAcc vaidina svarbų vaidmenį mokantis sąlyginio atlygio [23, 119], procesas, kuris greičiausiai prisideda prie partnerio pirmenybės formavimosi tarpininkaujant išmoktam ryšiui tarp stiprinančių poravimosi savybių ir specifinio poros uoslės.8, 10, 245].
Nors kruopštus eksperimentavimas atskleidė kiekvieno iš šių atskirų smegenų regionų ir neurocheminių medžiagų svarbą porų susiejimo elgesiui, kiekvieną išbandytą elgesį neabejotinai reguliuoja didesnė grandinė, apimanti kelis smegenų regionus ir neurochemines medžiagas. Nors dar nėra iki galo ištirta pelėnų, kitų graužikų rūšių duomenys parodė aiškius anatominius ryšius tarp pirmiau minėtų smegenų sričių, ir šie ryšiai sudaro nervines grandines su atskiromis funkcijomis, susijusiomis su porų sujungimu.245]. Pavyzdžiui, ryšiai tarp vomeronasalinio organo (VNO), AOB ir MeA vaidina svarbų vaidmenį apdorojant chemosensorinius signalus.30, 72, 121, 130, 192], ir nenuostabu, kad tiek VNO, tiek MeA aktyvinimas socialinės ir seksualinės patirties metu (kai yra atskiri specifiniai uoslės ženklai) yra būtinas formuojant partnerio pageidavimus [49, 133]. Ryšiai tarp MeA ir AH reguliuoja agresiją [33, 202], o šio kelio suaktyvinimas greičiausiai reguliuoja selektyvią prerijų pelėnų agresiją [99, 224]. Be to, gerai apibūdinta mezolimbinė DA sistema, kurią sudaro VTA DAerginės ląstelės, kurios išsikiša į NAcc ir mPFC, yra reguliuojama abipusėmis GLUerginėmis projekcijomis iš mPFC į NAcc ir VTA.34, 193]. Ši neuroninė grandinė aplinkai svarbiems stimulams suteikia motyvacinį poveikį [120, 232], palengvinantis adaptyvų, į tikslą nukreiptą elgesį, pvz., poravimąsi su imliu draugu [22, 74, 179, 180] ir jauniklių paėmimas [2, 112, 171]. Svarbu pažymėti, kad kaip ta pati sistema gali tarpininkauti daugiau nei vienam elgesiui, kaip rodo pastarasis pavyzdys, ta pati neurocheminė medžiaga gali reguliuoti daugiau nei vieną elgesį. Pavyzdžiui, AVP neurotransmisija LS, VP ir (arba) AH vaidina svarbų vaidmenį formuojant partnerio pirmenybę, selektyvią agresiją ir tėvo elgesį. Be to, vieną elgesio įvykį gali lemti daugiau nei viena nervų grandinė. Pavyzdžiui, socialinė ir seksualinė patirtis – būtina partnerio pasirinkimo formavimosi sąlyga – skatina tiek DA, tiek OT išsiskyrimą NAcc.98, 187], AVP leidimas abiejose LS [216] ir VP [245], taip pat buvo pasiūlyta išleisti OT PFC [245]. Taigi, kelios neuroninės grandinės ir neurocheminės medžiagos veikia kartu viena su kita, kad reguliuotų elgesį, susijusį su porų ryšiu.
Galiausiai, diskutuojant apie porų ryšį prerijų pelėnams, nereikėtų pamiršti lyčių skirtumų. Kaip aptarta aukščiau, porų susiejimo elgesio nervinis reguliavimas kai kuriais atvejais yra seksualiai dimorfiškas (pvz., partnerio pirmenybės formavimosi CORT reguliavimas.63, 64]). Be to, kai kurie neuropeptidai, tokie kaip AVP ir OT, gali turėti lyčiai būdingų vaidmenų tam tikruose elgesiuose, susijusiuose su porų ryšiu: AVP reguliuoja selektyvią agresiją [99, 100] ir tėviškas elgesys [149, 213] vyrams, o OT reguliuoja moterų priežiūrą [16, 76, 165, 173, 178]. Be to, atrodo, kad vyrai ir moterys skiriasi savo jautrumu AVP ir OT. Nors abu neuropeptidai buvo susiję su abiejų lyčių partnerio pirmenybės formavimu.43], mažesnės AVP dozės buvo pakankamos, kad paskatintų vyrų partnerių pasirinkimą nei patelėms, o periferinis OT skyrimas buvo veiksmingas tik prerijų pelėnų patelėms, bet ne patinams.54]. Seksualiniai dimorfizmai fiziologijoje ir nerviniuose substratuose gali būti šių elgesio skirtumų pagrindas. Pavyzdžiui, kaip randama kitų rūšių graužikų [48, 61, 207], pelėnų patinai turi daugiau AVP mRNR pažymėtų ląstelių BNST ir MeA ir didesnį AVP-ir skaidulų tankį LS (greičiausiai projekcijos iš AVP gaminančių ląstelių BNST ir MeA) nei pelėnų patelės [17, 221]. Įdomu tai, kad 3 dienos bendro gyvenimo su priešingos lyties asmeniu padidina AVP mRNR pažymėtų ląstelių skaičių BNST ir sumažina AVP-ir dažymosi tankį LS prerijų pelėnų patinuose, bet ne patelėse, o tai rodo lytiškai dimorfinis socioseksualinės patirties poveikis AVP veiklai, o tai, savo ruožtu, gali turėti įtakos reguliuojant prerijų pelėnų patinų porų ryšį. Lyčių skirtumai taip pat buvo nustatyti TH sintezuojančių ląstelių populiacijoje anteroventralinėje periventrikulinėje preoptinėje srityje.139] ir išplėstinė migdolinė dalis [168] prerijų pelėnų smegenyse, tačiau dar reikia ištirti funkcinį šių ląstelių vaidmenį porų sujungime. Gerai pripažįstama, kad seksualiniai dimorfizmai fiziologijoje ir nerviniuose substratuose gali būti lyčių elgesio skirtumų pagrindas. Be to, lyčių skirtumai smegenyse gali leisti rodyti panašų elgesį tarp vyrų ir moterų, nepaisant skirtingos fiziologijos [62]. Kitaip tariant, lytiškai dimorfinės neurocheminės sistemos gali leisti vyrams ir moterims turėti kompensacinius mechanizmus, kurie veikia kartu su jų fiziologija, kad gautų panašius elgesio rezultatus. Šis pasiūlymas atitinka prerijų pelėnų tyrimus, įrodančius, kad lytiškai dimorfinės sistemos, tokios kaip AVP keliai nuo MeA ir BNST iki LS [17], leidžia rodyti tėvų elgesį vyrams [216] o OT sistemos leidžia moterims elgtis taip pat [16, 173].
10. Išvados ir ateities kryptys
Nors tarp prerijų pelėnų porų susiformavusių ryšių tyrimas negali leisti mums visiškai suprasti žmonių santykių sudėtingumo, jie tikrai gali pasiūlyti įžvalgų apie pagrindinius nervinius mechanizmus, kuriais grindžiamas suaugusiųjų potraukis ir prisirišimas. Aukščiau apžvelgtoje literatūroje nurodoma, kad prerijų pelėnų porų sujungimo reguliavimas yra susijęs su įvairiomis neuropeptidų, neurotransmiterių ir hormonų sistemomis. Atitinkamai, preliminarus darbas su žmonėmis daugelį tų pačių sistemų įtraukė į žmonių socialinį elgesį. Pavyzdžiui, naujausi tyrimai, naudojant funkcinį magnetinio rezonanso tomografiją, siekiant išmatuoti smegenų aktyvumą realiuoju laiku žmonėms, parodė, kad DA neurotransmisija gali būti žmogaus poros pasirinkimo ir prisirišimo priežastimi.81]. Šie tyrimai parodė, kad DA turtingos sritys, tokios kaip VTA, suaktyvėjo, kai ankstyvosiose intensyvių romantiškų santykių stadijose arba ilgalaikių giliai mylinčių santykių dalyviai žiūrėjo savo mylimojo nuotrauką, bet ne tada, kai žiūrėjo kitų pažįstamų nuotraukas. asmenys [12, 20, 21]. Naujausi tyrimai taip pat įtraukė OT sistemą į žmonių porų sąveiką. Pavyzdžiui, atliekant placebu kontroliuojamą eksperimentą, intranazalinis OT skyrimas – pristatymo būdas, leidžiantis neuropeptidui lengvai patekti į smegenis – žymiai padidino teigiamą porų bendravimą, kaip rodo akių kontakto, smalsumo/rūpestingumo ir susitarimo balai.70]. Be to, buvo nustatyta, kad OT didina žmonių pasitikėjimą – būtina socialinio priklausomybės sąlyga [137]. Be to, AVP buvo susijęs su žmogaus agresyviu elgesiu, nes AVP lygis vyrų ir moterų smegenų skystyje buvo teigiamai koreliuojamas su agresyvaus elgesio istorija [1].46]. Apibendrinant, šie tyrimai pabrėžia galimybę, kad panašūs nerviniai mechanizmai gali tarpininkauti žmonių ir nežmoginių žinduolių socialiniam elgesiui.
Palyginti aukštas prerijų pelėnų elgesio ir neurobiologinių aspektų bei žmonių socialinio elgesio išsaugojimo laipsnis rodo, kad prerijų pelėnų modelis gali būti idealus pagrindiniams ir transliaciniams tyrimams, tirintiems socialinio elgesio neurobiologiją. Atitinkamai, prerijų pelėnų tyrimai gali ne tik leisti mums daugiau sužinoti apie veiksnius, kuriais grindžiamas normalus socialinis elgesys, bet ir ištirti pagrindines socialinio deficito priežastis, pastebėtas keliuose psichikos sveikatos sutrikimuose. Įsidėmėtinas pavyzdys yra prerijų pelėnų modelio naudojimas tiriant autizmo spektro sutrikimus [147, 157], kuriame AVP, OT ir DA jau buvo įtraukti [111, 115, 156, 236]. Be to, prerijų pelėnas neseniai buvo sukurtas kaip gyvūninis depresijos modelis, ypač depresijos, kurią sukelia socialiniai praradimai suaugus.29, 103]. Galiausiai prerijų pelėnai neseniai buvo naudojami tiriant piktnaudžiavimo narkotikais poveikį porų ryšiui, ir šie tyrimai parodė, kad mezolimbinės DA sistemos reguliavimas gali būti susijęs su narkotikų sukeltu socialinio elgesio sutrikimu.151, 238]. Šie ir kiti tyrimai [84] parodo šio gyvūnų modelio naudingumą tiriant nervinius mechanizmus, kuriais grindžiamas normalus ir nenormalus socialinis elgesys, ir su jais susijusius procesus.
Padėka
Norėtume padėkoti C. Lieberwirthui, K. Lei, MM Martinui ir AS Smithui už kritišką rankraščio skaitymą. Taip pat dėkojame AS Smithui už naudingas diskusijas rašant šį rankraštį ir už fotografijos indėlį. Dėkojame C. Badland ir J. Chalcraft už pagalbą kuriant figūras. Finansavimą šiam darbui skyrė Nacionaliniai sveikatos institutai, skyrę DAF31-25570 KAY, MHF31-79600 – KLG ir MHR01-58616, MHR21-83128, DAR01-19627 ir DAK02-23048 – ZW.
Išnašos
1Nors prerijų pelėnai, kilę iš Ilinojaus, demonstruoja monogamišką gyvenimo strategiją lauke ir patikimai parodo poravimosi sukeltą porų ryšį laboratorinėmis sąlygomis, svarbu pažymėti, kad prerijų pelėnai iš Kanzaso [55, 186] ir Tenesis [175, 235] rodo subtilius kai kurių jų elgesio ir fiziologijos aspektų skirtumus [185] Šie skirtumai patvirtina teoriją, kad įvairios ekologinės sąlygos gali turėti įtakos gyvūnų elgesiui ir poravimosi strategijoms tarp tos pačios rūšies populiacijų.73]. Dėl šios variacijos prerijų pelėnai iš Ilinojaus dažniausiai naudojami porų sujungimo neurobiologijos laboratoriniams tyrimams. Šių tyrimų duomenys yra dabartinės apžvalgos dėmesio centre.
Leidėjo atsisakymas: Tai PDF failas iš neregistruoto rankraščio, kuris buvo priimtas paskelbti. Kaip paslauga mūsų klientams teikiame šią ankstyvą rankraščio versiją. Rankraštis bus kopijuojamas, užrašomas ir peržiūrimas gautas įrodymas, kol jis bus paskelbtas galutinėje cituotojoje formoje. Atkreipkite dėmesį, kad gamybos proceso metu gali būti aptiktos klaidos, kurios gali turėti įtakos turiniui, ir visi su žurnalu susiję teisiniai atsakymai.
Nuorodos
;