Sprednji nevroendokrinol. Avtorski rokopis; na voljo v PMC Jan 1, 2012.
Objavljeno v končni obliki:
Sprednji nevroendokrinol. Jan 2011; 32 (1): 53 – 69.
Objavljeno na spletu Avgust 3, 2010. doi: 10.1016 / j.yfrne.2010.07.006
PMCID: PMC3012750
NIHMSID: NIHMS227401
Končno urejena različica tega članka založnika je na voljo na Sprednji Neuroendocrinol
Oglejte si druge članke v PMC quote objavljeni članek.
Minimalizem
Oblikovanje trajnih odnosov med odraslimi pari (tj. Parnimi vezmi) je sestavni del človekovega družbenega vedenja in je vpleteno tako v fizično kot psihično zdravje. Vendar zaradi svoje zapletenosti teh vezi in sorazmerne redkosti, s katero se oblikujejo pri drugih vrstah sesalcev, presenetljivo malo vemo o njihovi osnovni nevrobiologiji. V zadnjih nekaj desetletjih je prerijska vole (Microtus ochrogaster) je nastal kot živalski model parnih vezi. Raziskave tega socialno monogamnega glodavca so dale dragocen vpogled v nevrobiološke mehanizme, ki uravnavajo vedenje dvojnih vezi. Tukaj pregledamo te študije in razpravljamo o nevronski regulaciji treh vedenj, ki so značilna za parno vez: oblikovanje partnerskih preferenc, poznejši razvoj selektivne agresije do neznanih prepričanj in dvo-starševska skrb mladih. Osredotočimo se na vlogo vazopresina, oksitocina in dopamina pri uravnavanju teh vedenj, razpravljamo pa tudi o vključevanju drugih nevropeptidov, nevrotransmiterjev in hormonov. Te študije ne samo da prispevajo k razumevanju povezav med pari pri naših vrstah, ampak lahko tudi ponudijo vpogled v osnovne vzroke za socialni primanjkljaj, opažene pri več motnjah duševnega zdravja.
1. Predstavitev
Intenzivna privlačnost med prijatelji, ki jo pogosto imenujemo romantična ali strastna ljubezen, je ena najmočnejših sil, ki poganja človeško socialno vedenje, in pogosto pred oblikovanjem trajnih, selektivnih navezanosti med spolnimi partnerji (tj. Parnih vezi). Čeprav so takšne socioseksualne navezanosti najbolj razširjene v industrializiranih kulturah z monogamno družbeno organizacijo, se pojavljajo v skoraj vseh človeških družbah, ne glede na način preživljanja (npr. Pastirist, kmetiist itd.) Ali strategijo parjenja (npr. Poligamija in monogamija) in so torej bistveni del človekovega družbenega vedenja. Medtem ko se definicija parne vezi v literaturi razlikuje, jo po vrstah običajno opisujejo kot trajno preferenčno zvezo, ki se oblikuje med dvema spolno zrelima odraslima osebama, za katero je značilen selektiven stik, pripadnost in druženje s partnerjem nad tujcem ( partnerjeva želja) [105]. V to zapleteno družbeno vez so poleg naklonjenosti partnerju bistveno vključena tudi različna drugačna vedenja. Na primer, parne vezi pri ljudeh, pa tudi pri drugih vrstah sesalcev, so redno povezane z varovanjem s pari (npr. Zelo agresivno vedenje do spolnih tekmecev) in dvo-starševsko skrbjo za mlade [32, 86, 136]. Sovpadanje teh vedenj pri posameznikih, ki so povezani s pari, je smiselno, če ga gledamo skozi objektiv evolucijske teorije, kar deloma kaže, da je postajanje dvojnih vezi postalo prilagodljivo pod pogoji, v katerih so bila potrebna dodatna starševska vlaganja, da bi zagotovili uspešno vzrejo mladih [45, 85, 89, 105, 208]. Dejansko bi isti izbirni pritiski, ki so zahtevali prisotnost obeh staršev za preživetje potomcev, verjetno olajšali vzpostavitev partnerstva med sorodniki [86] in mehanizme za vzdrževanje tega partnerstva (npr. skrbništvo nad partnerji).
Funkcionalni pomen parnih vezi pri ljudeh je bil dokumentiran medkulturno. Seznanjeni posamezniki, zlasti tisti, ki so v stabilnih zakonskih razmerjih, živijo dlje kot njihovi pari, kar je ugotovljeno v demografskih skupinah [116, 144]. Poleg tega je bila visoka raven intimnosti med pari obratno povezana z negativnimi psihološkimi stanji, kot je depresivno razpoloženje, in pozitivno povezana z imunsko funkcijo in zdravjem srca in ožilja [131, 212]. Druga splošno priznana prednost parskih vezi pri ljudeh, tako kot pri drugih vrstah, je fizično in psihično počutje otrok, kar je verjetno posledica sočasnega povezovanja parov z dvo-starševsko skrbjo mladih. Dejansko je očetova vključenost v varstvo otrok vedno bolj prepoznana kot enako pomembna kot vpliv matere na uspešen otrokov razvoj. V predindustrijskih družbah in državah v razvoju, na primer, kadar hrana in zdravstvena oskrba nista na voljo, imajo otroci monogamno poročenih žensk nižjo stopnjo umrljivosti kot otroci žensk, ki niso poročene ali so v poliginozni zvezi [206]. V industrializiranih družbah prisotnost skrbnih očetov izboljša čustveno in kognitivno zdravje in razvoj otrok, na kar kažejo višje stopnje otrokove uspešnosti v različnih indeksih, vključno z učnimi dosežki [41, 71, 83, 88, 181, 191] ter preprečevanje in zdravljenje težav s tesnobo [28], motnja pomanjkanja pozornosti / hiperaktivnosti (ADHD) [75], uživanje snovi in kriminalno vedenje [200].
Čeprav so trajne vezi med odraslimi prijatelji pomembne za fizično in duševno zdravje posameznikov in njihovih otrok in lahko vplivajo tudi na družbeno stabilnost, o nevrobiologiji parnih vezi presenetljivo vemo malo. Deloma je to posledica dejstva, da tradicionalni laboratorijski glodalci, ki se uporabljajo pri preučevanju vedenjske nevroendokrinologije, ponavadi ne kažejo vedenjskih značilnosti parnih vezi, zato jih ni mogoče uporabiti kot modelne sisteme za preučevanje parnih vezi. Medtem ko so se za preučevanje tega redkega vedenja pojavili različni netradicionalni modeli živali, vključno z opicami marmoset in titijem [15, 197] in kalifornijske miši [24-26, 59, 189], osredotočili se bomo na enega, ki postaja vse bolj priljubljen; prerijska volja (Microtus ochrogaster). Začeli bomo z opisom terenskih in laboratorijskih študij, ki dokumentirajo vedenje vezi prairie vole. Nato bomo razpravljali o zgodnjem delu v laboratoriju, ki je opisal nevronske korelate vedenja parnih vezi v prerijskih voluharjih. Nato bomo razpravljali o nevrobioloških mehanizmih, vključenih v tri ločena vedenja, povezana s parno vezjo; oblikovanje partnerskih preferenc, razvoj selektivne agresije do neznanih značilnosti in dvo-starševske skrbi za mlade - osredotoča se predvsem na očetovsko oskrbo, saj je materinska oskrba skupna vsem sesalcem in je bila podrobno pregledana drugje [31, 170, 171, 199]. Osredotočili se bomo na vpletenost nevropeptidov arginin vazopresin (AVP) in oksitocin (OT) ter nevrotransmiter dopamin (DA) v taka vedenja, pregledali pa bomo tudi druge nevrokemične snovi, ki so vključene v parno vezanje. Na koncu bomo raziskali, kako lahko te nevrokemične snovi uravnavajo tvorbo in vzdrževanje parnih vezi.
2. Model prerijskih voluharjev
2.1. Terenske študije vedenja
Prerijska voluharica je socialno monogamna vrsta glodavcev, ki živi predvsem na travnikih osrednjih ZDA [106]. Predlagano je bilo prilagajanje temu surovemu okolju z omejenimi viri hrane in malo zalogo vode [27, 92, 159], so morda prispevale k razvoju socialno monogamne življenjske strategije pri tej vrsti [38, 218].1 Zgodnje terenske študije z uporabo pasti z več zajetji so pokazale, da prerijski voluharji tvorijo dolgoročne vezi in skupaj potujejo v naravi, saj sta moški in ženski par večkrat skupaj ujeti [94]. Poleg tega je uporaba radiotelemetrije v kombinaciji s ponovnim lovljenjem omogočila opažanje, da moški in ženski par sestavljajo gnezda in si delijo domače območje tako v gnezditvenih kot neplodnih sezonah [69, 94, 95]. Dodatne študije so pokazale, da takšni plemenski pari običajno ostanejo skupaj, dokler en član ne umre, preživeli partner pa se v mnogih primerih ne pari z novim partnerjem [38, 96, 97]. Nadalje moški prerijski voluharji prispevajo k varovanju gnezda, tako da iz bližine gnezda in domačega območja izključijo neznane samce in samice ter prispevajo tudi k izgradnji gnezd [97, 205]. Čeprav je bilo moško starševsko vedenje v naravnih razmerah težko opazovati, je bilo zaradi zgoraj opisanih ugotovitev in visoke stopnje očetovskih naložb, ki jih najdemo v drugih monogamnih vrstah, napovedano, da so moški prerijski voluharji zelo očetovski [205, 230], in to napoved so potrdili v poznejših vedenjskih študijah v laboratorijskih pogojih.
2.2. Laboratorijske študije vedenja
Pravosodni ponarodeli vedenjski pari so bili v laboratoriju obsežno značilni. Spolno naivne prerijske voluharice so izrazito socialne in kažejo neselektivno pripadniško vedenje do zaveznikov [194]. Po daljšem sobivanju in / ali parjenju prerijski voluharji razvijejo socialne in spolne preference do svojega znanega partnerja [68, 69, 102, 229]. Ta selektivna pripadnost (Slika 1A) spremlja selektivna agresija do neznanih prepričanj [8, 99, 100, 124, 223, 224, 231]. Poleg tega si par par pari gnezdo, ostane skupaj v času brejosti in v obdobju dojenja izkazuje dvo-starševsko skrb [158, 174]. V nadaljevanju podrobno opišemo ta vedenja in vedenjske paradigme, ki se uporabljajo za njihovo merjenje.
Oblikovanje preferenc partnerja je zanesljiv indeks parnih vezi, zaznamujejo pa ga selektivni stik, pripadnost in druženje s partnerjem nad tujcem [105]. V nadzorovanem okolju se to vedenje preučuje z uporabo tročlanega preferenčnega testa partnerja, ki je bil prvič razvit v laboratoriju dr. Sue Carter [229] in pozneje sprejeti v mnogih drugih laboratorijih. Preskusna naprava je sestavljena iz osrednje kletke, ki je z votlimi cevkami povezana z dvema enakima kletkama, ena vsebuje znano žival (partner), druga pa neznano žival (neznanec) (Slika 1B). Ti dve osebi z dražljaji sta ohlapno privezani v njuni kletki in nista dovoljeni, da bi si medsebojno vplivali. Med preskusom preferenc partnerja 3-h se preiskovanec postavi v osrednjo komoro in pusti, da se prosto giblje po celotni napravi za testiranje. V nekaterih laboratorijih se za spremljanje količine časa, ki ga preiskovanec preživi v vsaki kletki, in pogostosti vnosov v kletko uporablja prilagojeni računalniški program - v povezavi s svetlobnimi senzorji fotoaparata, nameščenimi čez votle cevi. Med tem testom se posnamejo družbena vedenja, vključno z parjenjem in stranski stiki, nato pa se količinsko ovrednotijo. Oblikovanje preferenc za partnerja se sklepa, ko subjekt preživi bistveno več časa v stranskem stiku s partnerjem kot s tujcem. Tako v moških kot ženskih prerijskih voluharjih 24 ur sožitja s parjenjem zanesljivo sproži oblikovanje partnerskih preferenc, medtem ko 6 ure družbenega sobivanja v odsotnosti parjenja ne sproži tega vedenja [124, 125, 229] (Slika 1C). To vedenjsko paradigmo smo uspešno uporabili v nevroanatomskih, nevrokemičnih in farmakoloških študijah za preučevanje nevrobiologije oblikovanja partnerskih preferenc [216, 237, 245].
Drugo vedenje, ki se pojavi po parjenju v prerijskih voluharjih, je agresija do zavestnih tujcev. Ta agresija je usmerjena proti neznanim samcem in samicam, ne pa znanemu partnerju, zato se imenuje "selektivna agresija". Selektivno agresijo v prerijskih voluharjih ocenjujejo v laboratoriju z uporabo paradigme rezident-vsiljivec, ki je podobna kot pri miših [162, 231]. V tej paradigmi je neznana zavestna žival (vsiljivec) postavljena v domačo kletko subjekta (stanovalca). Med minutnim testom 6 – 10 se vedenjske interakcije med stanovalcem in vsiljivcem snemajo, pogostost in trajanje različnih agresivnih vedenj pa sta naknadno količinsko opredeljena. Študije s to paradigmo so pokazale, da spolno naivne moške prerijske voluharice kažejo zelo nizko stopnjo agresije do vsiljivcev [124, 224, 231]. Vendar se po 24 urah sožitja z parjenjem agresivno vedenje do vsiljivcev dramatično poveča [124, 224, 231]. Medtem ko je ta agresija usmerjena tako na moške kot na samice, je intenzivno napadalno napadalno vedenje v tem trenutku opaziti samo do tujcev, ne pa tudi tujih samic [224]. Traja tudi selektivna agresija; traja vsaj dva tedna po oblikovanju preferenc partnerja [8, 99, 100]. Nadalje samci, seznanjeni v tem daljšem časovnem obdobju (tj. Samci, povezani s pari), v nasprotju s pari, ki so urejeni le za 24 ure, kažejo intenzivno napadalno vedenje do tujih samic, tudi do spolno dovzetnih, s čimer zavračajo morebitne nove sorodnike (Slika 1D) [8, 99, 100]. Zato je bilo predlagano, da selektivna agresija ne igra le pomembne vloge pri varovanju mate in ozemlja [37, 38], vendar lahko deluje tudi za vzdrževanje obstoječe parne vezi [8, 10] in omejiti kopulacije zunaj parov. Čeprav je bila selektivna agresija sistematično preizkušena samo v moških prerijskih voluharjih, obstajajo dokazi, da lahko tudi samice kažejo ta vedenjski vzorec [94]. Zanesljiv izraz tako partnerjeve želje kot selektivne agresije s prerijskimi voluharji v skrbno nadzorovanih laboratorijskih pogojih poudarja koristnost tega živalskega modela v vedenjskih nevroendokrinih študijah.
Prairie voluharji, podobno kot večina vrst, ki tvorijo parne vezi med odraslimi pari [86], izkažite dvo-starševsko skrb za mlade (tj. tako mati kot oče pomagata pri odstranjevanju potomcev) (Slika 1E). Ker je oskrba mater med vsemi sesalci vseprisotna, bomo razpravo o dvo-starševski skrbi osredotočili na vlogo očeta (tj. Očetovsko oskrbo). Očetovsko vedenje v obliki prerijskih voluharjev so opazili v laboratoriju v polnaturalističnih zaprtih prostorih [104, 158, 174]. Po rojstvu legla očetje prikažejo vse vzorce starševskih vedenj, ki jih razstavljajo samice, razen doječih [174, 205]. Sem spadajo neposredna starševska vedenja, kot so nategovanje (tj. Kramljanje), negovanje, navezovanje stikov in pridobivanje mladičev, pa tudi posredno vedenje, na primer gradnja gnezd in odstranjevanje hrane [104, 174, 205, 230]. Očetje še naprej izkazujejo očetovo skrb za svoje mladoletne potomce po rojstvu naslednjih leglih [218, 220]. Vendar pa v prisotnosti mladoletnikov prairijevi očetje volke preživijo manj časa v natalnem gnezdu in prikažejo očetovsko vedenje in več časa za hrano [93, 218]. Prisotnost mladoletnikov lahko zmanjša potrebo po neposredni očetovi oskrbi s strani očeta, saj mladoletniki, ki ostanejo v natalnem gnezdu po odstavljanju, pogosto prispevajo k oskrbi z naslednjimi legli - vedenje, ki se imenuje „vsepovsodno“ [104, 198, 218, 220, 222]. Aloparentalno vedenje mladoletnih in spolno naivnih odraslih moških prerijskih voluharjev kakovostno spominja na očetovo skrb pri očetu [198, 218, 220], in to očetovsko vedenje krepijo socialne / spolne izkušnje z nepovezano samico [18]. Pomembno se je pokazalo, da očetova prisotnost in prikaz očetovega vedenja olajšata telesni in vedenjski razvoj potomcev [4, 218, 220], ugotovitev, podobna zgoraj omenjenim blagodejnim učinkom očetovske skrbi na lastne otroke. Tako bi razumevanje mehanizmov, ki urejajo vedenje očetov, lahko zagotovilo pomembne informacije o optimalni starševski oskrbi pri vrstah sesalcev, ki tvorijo parne vezi, vključno z našo lastno.
3. Nevronski korelati vezi prerijskih voluharjev
Zgodnje študije, ki so preučevale nevronske korelate parnih vezi v primerjavi z nevropeptidnimi in nevrotransmiterskimi sistemi med vrstami voluharjev, ki so prikazale različne življenjske strategije. Štiri uporabljene vrste so prerija, bor (M. pinetorum), travnik (M. pennsylvanicus) in montane (M. montanus) voluharji. Monogamna prerija in borovi voluharji tvorijo parne vezi med odraslimi pari in izkazujejo dvo-starševsko skrb za potomce, medtem ko promiskuitetni travniški in montanski voluharji ne tvorijo parskih vezi in kažejo samo materinsko nego [37, 82, 91, 95, 104, 124, 126, 127, 154, 155, 158, 174, 230]. Tesen taksonomski odnos teh vrst, skupaj z njihovimi razlikami v življenjski strategiji, naredijo te glodalce idealne za primerjalne študije, ki preučujejo socialno vedenje (pregled, glej237]).
Ker je bilo znano, da AVP in OT uravnavata družbeno vedenje, ki je specifično za vrste, vključno s spolnim vedenjem (za pregled glej11]), agresija [79] in materinska nega [129, 176, 177] je bilo predvideno, da se bodo ti nevropeptidni sistemi razlikovali med monogamnimi in promiskuitetnimi vrstami [17, 122]. Za testiranje te hipoteze so bili v možganih voluharjev preslikani vzorci porazdelitve AVP in OT celic, vlaken in receptorjev. Pri vseh pregledanih vrstah voluharjev so bili ne glede na življenjsko strategijo nevroni AVP imunoreaktivni (AVP-ir) v več možganskih regijah, vključno s paraventrikularnimi (PVN) in supraoptičnimi (SON) jedri hipotalamusa, posteljnim jedrom stria terminalis (BNST), medialna amigdala (MeA), sprednji hipotalamus (AH) in predoptično območje (POA) [17, 221, 223]. AVP-ir vlakna so bila najdena v bočnem septumu (LS), lateralnem habenularnem jedru (LHN), diagonalnem pasu (DB), BNST, medialnem predoptičnem območju (MPOA) in MeA [17, 223]. Celice in vlakna OT-imunoreaktivne (OT-ir) so bila nameščena na več možganskih območjih pri vsaki vrsti, vključno z PVN, SON, MPOA in BNST [223], in OT-ir vlakna so bila najdena tudi v jedru jedra (NAcc) [187]. Čeprav so bile ugotovljene subtilne razlike v vrstah, so na splošno vzorci porazdelitve AVP-ir in OT-ir nevronov in vlaken zelo ohranjeni med monogamnimi in promiskuitetnimi vrstami voluharjev [187, 221, 223].
Kljub temu je opaziti velike razlike v vzorcih distribucije in regionalne gostote receptorjev AVP in OT (OTR). Prerijske voluharice imajo na primer večjo gostoto receptorjev AVP-V1a (V1aRs) v BNST, ventralnem palidumu (VP), centralnem (CeA) in bazolateralnem (BLA) jedrih amigdale ter dodatni vohalni žarnici (AOB). druge regije razen montanskih voluharjev, medtem ko so v LS in medialni predfrontalni skorji (mPFC) montanskih voluharjev opažene večje gostote V1aR kot prerijske voluharice [123, 145, 196, 225, 241] (Slika 2A). Zanimivo je, da so monogamne prerije in borove voluharice primerjale podoben vzorec vezave V1aR in ta vzorec se je razlikoval od vzornega travniškega in montanskega voluharja [123, 145], kar kaže na potencialno vključenost V1aR za posamezne regije v kognitivne in vedenjske funkcije, povezane z različnimi življenjskimi strategijami v voluharjih [123, 145, 196, 241]. Podobno se vzorci porazdelitve in regionalne gostote OTR razlikujejo tudi med monogamnimi in promiskuitetnimi vrstami voluharjev. Monogamne prerijske in borove voluharice imajo na primer večjo gostoto OTR v BNST, mPFC in NAcc kot promiskuitetni travniški in montanski voluharji (Slika 2D), medtem ko je nasproten vzorec v nivojih vezave OTR v ventromedialnem hipotalamusu (VMH), LS in prednji kortikalni amigdali (AcA) [122, 196, 239]. Razlike v vrstah v distribuciji V1aR in OTR so stabilne skozi celotno življenjsko dobo [215, 225] in so specifični za receptorje, ker v sistemih benzodiazepina ali opiata ni takšnih razlik [122]. Zato se glede na vlogo AVP in OT v družbenem vedenju šteje, da so razlike v vrstah v V1aR in OTR posebej povezane z vrstnimi razlikami v družbenem vedenju, povezanih z različnimi življenjskimi strategijami v voluharjih [107].
Drastične razlike v vrstah v porazdelitvi nevropeptidnih receptorjev, opisane zgoraj, so lahko posledica tankih vrstnih razlik, ki so jih opazili v promotorskih regijah V1aR in OTR [239, 240, 242, 243]. Čeprav je genetska struktura območij kodiranja V1aR in OTR presenetljivo podobna pri vrstah voluharjev [239, 240, 242, 243], prerijski in borovi voluharji nosijo več ponavljajočih se mikrosatelitskih sekvenc DNA v promocijskem območju gena V1aR, ki jih ne najdemo na travniških ali montanskih voluharjih, in te spremembe zaporedja lahko temeljijo na vidnih razlikah v ekspresiji receptorjev [107, 108, 242, 243]. V podporo tej ideji so mišje, ki nosijo transgene, ki kodirajo prerijsko volujo V1aR, razkrile osrednje vzorce V1aR, podobne prerijskim voluharjem [243]. Zanimivo je, da so te transgenske miši, ko jih injicirajo z AVP, pokazale povečano družbeno pripadnost, kar kaže, da vzorci porazdelitve receptorjev lahko vplivajo na odzivnost možganov na endogene nevropeptide in na ta način lahko modulirajo socialno vedenje [243].
V zadnjem času so primerjalne študije preučile centralne sisteme DA pri vrstah voluharjev, saj imajo DA, tako kot AVP in OT, dobro znano vlogo v procesih in vedenjih, povezanih s pari, vključno z učenjem in spominom [1, 23, 141, 234], vonj [164], spolno vedenje [22, 117] in starševsko vedenje [170, 171]. Te študije so zabeležile razlike tako v vzorcih DA in celic porazdelitve receptorjev kot tudi v njihovi regionalni gostoti med monogamnimi in promiskuitetnimi voluharji, ki so lahko povezane s socialnim vedenjem.
V skladu z ugotovitvami pri drugih vrstah glodavcev [44, 114, 167, 210], DA celice - tiste, ki označujejo za tirozin hidroksilazo (TH; encim, ki omejuje hitrost v sintezi kateholaminov), če ni hidrohidrata beta beta hidroksilaze (encim, ki pretvori DA v norepinefrin) - so bile najdene v več regijah v monogamni prerijski voluharji možgani, vključno z glavnim jedrom BNST (pBNST), posterodorsalnim MeA (MeApd) in ventralnim tegmentalnim območjem (VTA) [99, 168]. Poleg tega je v NAcc in kaudatah (CP) prisotna velika gostota inervacije terminala DA [7] in nedavni poskusi sledenja trakta pri samcih so pokazali, da ti terminali izhajajo iz projekcijskih nevronov v VTA [101], kot je bilo prikazano pri drugih vrstah [34, 128, 193]. Vendar pa promiskuitetni travniški voluharji vsebujejo zelo malo, če sploh, DAergičnih celic v pBNST in MeApd [168], ki nadalje prikazuje nevroanatomske razlike med monogamnimi in promiskuitetnimi vrstami voluharjev.
Opisane so bile tudi porazdelitve dopaminskih receptorjev v možganih voluharjev. DAR-je lahko razvrstimo v dve glavni družini, D1-podobne (D1R) in D2-podobne (D2R) receptorje, ki jih ločimo po svojih molekularnih strukturah, farmakoloških afinitetah in učinkih na znotrajcelične signalne poti [163, 166]. V prerijskih voluharjih najdemo D1R v NAcc, CP in mPFC, pa tudi v drugih možganskih regijah [8, 196] (BJ Aragona, Y. Liu in ZX Wang, neobjavljeni podatki). D2R, čeprav so prisotni v istih regijah, je mogoče najti tudi v VTA in substantia nigra (SN) [8, 196] (BJ Aragona, Y. Liu in ZX Wang, neobjavljeni podatki). Čeprav so te porazdelitve receptorjev podobne tistim, ki jih najdemo pri drugih vrstah glodavcev, je njihova relativna gostota specifična za vrste in je lahko v povezavi z razlikami v družbenem vedenju [8, 196]. Na primer, monogamni prerijski voluharji imajo večje gostote D2R in nižje ravni D1R v mPFC kot promiskuitetni travniški voluharji [196]. Poleg tega imajo travniški voluharji bistveno večjo gostoto D1R-jev v NAcc kot prerijski voluharji, kar je bilo ugotovljeno, da so povezani s sorazmerno nizko stopnjo socialne pripadnosti, zabeleženo pri travniških voluharjih [8]. Dejansko je farmakološka blokada D1R v NAcc povečala pripadnostno vedenje na travniških voluharjih [8].
Skupaj so te študije pokazale razlike v sistemih AVP, OT in DA med vrstami voluharjev z različnimi življenjskimi strategijami. Kot rezultat tega so se raziskovalci osredotočili na te sisteme v možganih prerijske volje, da sistematično preučujejo nevrobiologijo vedenj, ki so neločljivo povezana s pari, vključno z oblikovanjem preferenc partnerjev, selektivno agresijo in očetovskim vedenjem. Nevrobiološko regulacijo vsakega od teh vedenj bomo obravnavali v naslednjih razdelkih.
4. Nevrobiologija oblikovanja preferenc partnerjev
4.1 Aktivacija možganov, povezana z oblikovanjem preferenc partnerja
Eden najpogosteje uporabljenih pristopov pri preučevanju interakcij med možgani in vedenjem je preslikati takojšnjo zgodnjo izražanje genov v možganih po vedenjskem testu. Fos je na primer beljakovinski produkt neposrednega zgodnjega gena, fos, ki se hitro aktivira v nevronih po aktivaciji in jih zlahka vizualiziramo z imunocitokemijo. Zato so v vedenjskih nevroendokrinih poskusih uporabili imunoreaktivno (Fos-ir) obarvanje, da bi prepoznali regionalno aktivacijo nevronov v možganih, povezano s prikazom specifičnega vedenja.
Pri prerijskih voluharjih je heteroseksualno seznanjanje, sobivanje in / ali parjenje povzročilo Fos-ir obarvanje na več možganskih območjih, vključno z MeA, BNST in MPOA pri moških in ženskah [56, 169]. Zlasti parjenje je bilo povezano s povečanimi stopnjami Fos-ir v MeA, BNST, MPOA in gracilenem jedru podolgovoda medule, kar je pomenilo, da so ta področja možganov kot funkcionalne sestavine paritvenega vezja, ki lahko prispevajo k oblikovanju preferenc partnerja [50, 51, 169]. Vloga za MeA pri preferencah partnerjev prerie vole so nadalje nakazovale študije lezij, saj so akson-varčne lezije MeA pri moških prerijskih voluharjih zmanjšale pripadnostno vedenje do znane ženske, vendar niso vplivale na raziskovalno vedenje, gibanje ali vohljaje preiskava [133].
4.2. Nevropeptidna regulacija oblikovanja preferenc partnerja
Prvi dokazi, ki kažejo, da imata lahko AVP in OT pomembno vlogo pri oblikovanju preferenc partnerja, so izhajale iz študij, ki so raziskovale učinke socialne in spolne izkušnje - predpogoja za naravno inducirano partnerjevo preferenco - na te nevropeptidne sisteme v možganih prairie vole. V moških prerijskih voluharjih je sobivanje z parjenjem povečalo število celic, označenih z AVP mRNA v BNST [214] in zmanjšala gostoto AVP-ir vlaken v LS [18]. Kot BNST-AVP nevroni projicirajo na LS [60], ti podatki kažejo, da parjenje olajša sintezo AVP v BNST in AVP sproščanju v LS moških prerijskih voluharjev [216]. Ker je parjenje ključnega pomena za oblikovanje preferenc partnerjev pri samcih [124], ti podatki ponujajo ustrezne dokaze o vpletenosti AVP v oblikovanje preferenc partnerjev. Namesto tega je pri ženskah izpostavljenost moškim kemosenzornim znakom spremenila gostoto OTR v AOB, kar kaže, da lahko OT igra vlogo pri oblikovanju preferenc partnerja pri prerijskih ženskah [233].
Farmakološke manipulacije teh sistemov so bile posredovane neposrednim dokazom o vlogi AVP in OT pri oblikovanju preferenc partnerjev. Intracerebroventrikularno (icv) dajanje antagonista V1aR je blokiralo oblikovanje partnerskih preferenc v moških prerijskih voluharjih, medtem ko je centralna administracija AVP povzročila partnerske želje v odsotnosti parjenja [43, 231]. Podobno je icv uporaba AVP povzročila partnerske preference v ženskih prerijskih voluharjih po samo 1 uri sobivanja z moškim, ta učinek pa je bil blokiran s sočasnim dajanjem antagonista V1aR, kar kaže, da AVP ureja oblikovanje preferenc partnerja pri obeh spolih [43]. Zdravljenje OT je vplivalo tudi na oblikovanje partnerske preferenci pri obeh spolih. Zlasti icv OT dajanje partnerskih preferenc pri moških in ženskah in ti učinki so bili blokirani s sočasno uporabo z antagonistom OTR [43]. Medtem ko ti podatki kažejo, da tako AVP kot OT urejata oblikovanje partnerskih preferenc pri obeh spolih, je pomembno upoštevati, da se učinkoviti odmerki nevropeptidov razlikujejo med moškimi in ženskami [43].
Odvisno od mesta manipulacije so od takrat pokazale več možganskih regij, pomembnih za AVP in OT regulacijo oblikovanja preferenc partnerjev. Pri samcih je dajanje antagonista V1aR neposredno v LS ali VP, vendar ne v več drugih možganskih regij, zaviralo oblikovanje partnerskih preferenc, ki jih povzroča parjenje, medtem ko je uporaba AVP neposredno v preferencah, ki jih povzroča LS, če parjenja ni (Slika 2B) [146, 149]. Poleg tega je uporaba antagonista OTR v LS moških prerijskih voluharjev tudi preprečila, da bi se parjenje, ki ga povzroča parjenje, oblikovalo [149]. Namesto tega so pri ženskah prelimbična skorja (PLC; del mPFC) in NAcc vključeni v nevropeptidergično regulacijo oblikovanja partnerskih preferenc [150, 244]. Med družbenoseksualnimi izkušnjami z moškim se je stopnja OT povečala v NAcc [187]. Poleg tega je vbrizgavanje OT neposredno v partnerske želje, ki jih je povzročil NAcc, v odsotnosti parjenja, blokada OTR v tej regiji ali PLC pa je preprečila oblikovanje partnerskih preferenc (Slika 2E) [150, 244].
Številne študije, ki uporabljajo virusni vektorski prenos genov za zagotavljanje in urejanje izražanja genov, ki jih zanimajo določene možganske regije, so podprle ugotovitve, da AVP nevrotransmisija v VP in OT nevrotransmisija v NAcc uravnavata partnerjeve želje v moških in ženskih prerijskih voluharjih. . Na primer, pri moških so za dostavo gena V1aR v VP uporabili adeno-povezani virusni vektor.183]. Kot je bilo pričakovano, je ta manipulacija v tej regiji povzročila povečano gostoto V1aR. Zanimivo je, da so ti moški oblikovali preference partnerja v odsotnosti parjenja, podkrepijo ugotovitve, da lahko okrepljena nevrotransmisija AVP v VP-ju olajša oblikovanje preferenc partnerja v moških prerijskih voluharjih [183] (Slika 2C). Nadalje je prekomerna ekspresija V1aR v VP moških travniških voluharjev povzročila oblikovanje partnerskih preferenc pri tej socialno promiskuitetni vrsti [145]. Prav tako je čezmerna izraženost OTR pri NAcc spolno naivnih ženskih prerijskih volarij pospešila oblikovanje partnerskih preferenc v primerjavi s kontrolami (Slika 2F), vendar to zdravljenje ni spremenilo partnerjevega oblikovanja na ženskih travniških voluharjih [188]. Skupaj te študije poudarjajo pomen AVP in OT za posamezne lokacije na oblikovanje preferenc partnerjev pri moških in ženskih prerijskih voluharjih.
4.3. DA ureditev oblikovanja preferenc partnerjev
Nedavno delo je pokazalo, da oblikovanje preferenc partnerjev v prerijskih voluharjih uravnava tudi centralni DA, zlasti mezolimbični sistem DA - skupina celic, ki proizvajajo DA, ki izvirajo iz VTA in se pripeljejo na NAcc, mPFC in druge regije možganov. Menijo, da je to nevronsko vezje celostno vključeno v dodeljevanje motivacijske vrednosti okoljskim dražljajem, kar ima za posledico generiranje prilagodljivih ciljno usmerjenih vedenj [120, 232]. Na primer, mezolimbični DA je že dolgo vključen v pripisovanje spodbude spodbudam, kot so hrana in dovzetni pari, s čimer posreduje vedenje, kot sta hranjenje in razmnoževanje, ki sta ključnega pomena za preživetje [120, 232]. Podobno je bil predlagan mezolimbični DA, da bi olajšali izbiro mate, s čimer je možno prizadevanje za parjenje usmeriti na prednostne značilnosti [80], hipoteza, podkrepljena s spodnjimi podatki. Vključenost tega sistema v oblikovanje preferenc partnerja je smiselna v evolucijskem kontekstu, saj bi izbirni pritiski, ki zahtevajo vzpostavitev partnerstva med sorodniki, verjetno privedli do večje motivacijske vrednosti, dodeljene partnerju, in selektivne pripadnosti, ki je značilna za parna obveznica.
Zgodnji eksperimentalni dokazi, ki nakazujejo vpletenost DA v oblikovanje preferenc partnerjev, so izhajali iz perifernih farmakoloških manipulacij. Spomnimo se, da 24 ure sožitja z parjenjem zanesljivo sproži partnerjeve želje pri moških in ženskih prerijskih voluharjih. Medtem ko na oblikovanje preferenc partnerja injekcija fiziološke raztopine ni vplivala pred seznanjanjem, je zdravljenje z neselektivnim antagonistom DAR, haloperidolom, blokiralo partije, ki jih povzroča parjenje pri obeh spolih [7, 217]. Poleg tega je zdravljenje z majhnimi odmerki apomorfina, neselektivnim agonistom DAR, olajšalo oblikovanje partnerskih želja po samo 6 urah soobstoja v odsotnosti parjenja [7, 217]. Skupaj te ugotovitve kažejo, da je aktiviranje DAR bistvenega pomena za oblikovanje preferenc partnerja v prerijskih voluharjih.
Prvi funkcionalni dokaz, ki je vplival na mezolimbični DA pri oblikovanju preferenc partnerjev, je bil ugotovitev, da parjenje poveča aktivnost DA v NAcc tako moških kot ženskih prerijskih voluharjev [7, 98]. Pri samicah so se na primer ravni zunajcelične DA med parjenjem povečale za skoraj 51% nad izhodiščno vrednostjo [98]. Podobno so imeli samci v parku 33% več prometa DA v tej regiji v primerjavi z samci, ki niso parili [7]. Neposredni dokazi o vlogi NAcc DA pri oblikovanju preferenc partnerjev izvirajo iz farmakoloških manipulacij nevrotransmisije DA, ki so značilne za mesto. Mikroinjekcija haloperidola v NAcc je preprečila nastanek parjenja, ki ga povzroča parjenje, mikroinjekcija apomorfina v to regijo pa je olajšala oblikovanje partnerskih preferenc v odsotnosti parjenja [7]. Ti učinki so bili specifični za spletno stran, saj DAR manipulacija v CP, regiji, ki meji na NAcc, ki dobi tudi DAergic inervacijo iz regij srednjih možganov, ni spremenila partnerjevega oblikovanja preferenc [7].
V dodatnih poskusih so bili uporabljeni receptorski agonisti / antagonisti, da bi dokazali, da D1Rs in D2Rs v NAcc različno uravnavajo oblikovanje preferenc partnerja (Slika 3A in B). Konkretno je aktiviranje NAcc D2R olajšalo in preprečilo blokado D2R, oblikovanje preferenc partnerja v moških in ženskih prerijskih voluharjih, kar kaže, da je aktivacija NAcc D2R potrebna in zadostna za oblikovanje preferenc partnerja [8, 98]. V nasprotju s tem je aktiviranje NAcc D1R preprečilo parjenje in D2R-agonist, ki ga povzroča preferenca partnerja pri moških prerijskih voluharjih, kar kaže na zaviralno vlogo NAcc D1R-ov v tem vedenju [8]. Pomembno je bilo, da so bile te manipulacije učinkovite le, če so bile dobavljene v lupino NAcc, ne pa tudi v jedro, kar kaže na subregionalno ureditev partnerskih preferenc znotraj NAcc [8].
Nedavno je bila na medcelični ravni preučena specifična za DAR ureditev oblikovanja preferenc partnerjev v NAcc. D2Rs in D1Rs sta 7-transmembranski receptorji, katerih znotrajcelični učinki posredujejo heterotrimerni proteini, ki vežejo GTP (G-proteine) (za preglede glej [163, 166]). Medtem ko imata D2R in D1R podobne učinke na nekatere signalne poti, različno uravnavajo kaskado signalizacije znotrajceličnega cikličnega adenozina 3 ', 5'-monofosfat (cAMP) skozi alfa podenoto G-proteinov, s katerimi komunicirajo [163, 166](Slika 3C). D2R se vežejo na inhibitorne G-proteine (Gαi in Gαo). Ko so aktivirani D2R, alfa podenota Gαi / o zavira aktivnost adenilat ciklaze (AC), kar vodi do zaviranja proizvodnje cAMP in zmanjšanja aktivnosti protein kinaze A (PKA) [163, 166]. Namesto tega se D1R vežejo na stimulirajoče G-beljakovine (Gαs in Gαolf). Aktivacija D1R vodi do povečanja AC izmene, proizvodnje cAMP in PKA aktiviranja [163, 166]. Ker aktiviranje D1R in D2R različno vplivata na cAMP signalizacijo, se domneva, da lahko ta signalna pot temelji na posebni za DAR regulacijo oblikovanja preferenc partnerja [9]. V podporo tej hipotezi je zmanjšanje aktivnosti PKA znotraj lupine NAcc, vendar ne v središču, olajšalo oblikovanje preferenc partnerja v moških prerijskih voluharjih, rezultat, ki je skladen z učinki aktiviranja D2R [8, 9] (Slika 3D). Nadalje sta v dveh ločenih poskusih aktiviranje stimulirajočih G-proteinov in aktiviranje PKA v lupini NAcc preprečili oblikovanje partnerskih preferenc, ki so bile v skladu z učinki aktiviranja D1R [8, 9] (Slika 3D). Pomembno je, da te manipulacije niso spremenile parjenja ali trajanja stika med urami združevanja 24, kar kaže na to, da povečana signalizacija cAMP neposredno posega v oblikovanje partnerskih želja. Skupaj ti poskusi dokazujejo, da cAMP znotrajcelična signalizacija v lupini NAcc uravnava oblikovanje partnerskih preferenc in lahko temelji na vplivu DAR na to vedenje.
5. Nevrobiologija selektivne agresije
Kot je bilo že omenjeno, po parih 24 parjenja in oblikovanju partnerskih preferenc moški prerijski voluharji kažejo visoko stopnjo agresije do zavestnih tujcev, zlasti moških do tujcev, vendar ne do svojih partnerjev [124, 224, 231]. Poleg tega, po enem do dveh tednih daljšega sobivanja in parjenja s partnerjem, moški pralerijski voluharji v parih kažejo močno agresijo tako do moških kot ženskih vsiljivcev, vključno s spolno dovzetnimi samicami, s čimer zavračajo morebitne nove prijatelje [8, 99, 100, 231]. Ta selektivna agresija je mnenja, da je bistvenega pomena za varovanje mate, obrambo gnezda in vzdrževanje obstoječe vezi med samcem in njegovim partnerjem [8, 37, 38, 99, 100, 231]. Kot je opisano spodaj, študije kažejo na več možganskih regij in na to vedenje AVP in DA.
5.1. Aktivacija možganov, povezana s selektivno agresijo
Različne možganske regije so bile vpletene v selektivno agresijo. Prikaz tega vedenja je bil na primer povezan z zvišanimi Fos-ir v MeA, BNST, MPOA, LS in AH (Slika 4A) [99, 224]. V eni od teh regij, AH, so opazili diferencialno aktivacijo med izpostavljenostjo znanemu partnerju in neznanemu neznancu [99]. Konkretno, moški prerijski voluharji, ki so bili dva tedna seznanjeni z samico (tj. Parno vezani) in so bili nato izpostavljeni začutnemu moškemu ali ženskemu neznancu, so imeli v AH bistveno večjo gostoto celic Fos-ir kot AH ponovno izpostavljeni svojemu partnerju. Zanimivo je, da so tudi moški, ki so bili izpostavljeni vsiljivcem moškega ali ženskega spola, v tej možganski regiji bistveno višjo gostoto celic, ki so bile v tej možganski regiji dvakrat označene kot AV, in moški, ki so ponovno izpostavljeni svojim partnerjem, kar kaže, da AH AVP lahko uravnava selektivno agresijo [99] (Slika 4B).
5.2. Nevropeptidna regulacija selektivne agresije
Zaradi znane vloge AVP v teritorialnih prikazih [79], in razlike v porazdelitvi receptorjev AVP v preddvorih med monogamnimi in poligamnimi voluharji [123, 225], Je bilo AVP domnevno vključeno v regulacijo selektivne agresije. V prvem poskusu za preizkušanje te hipoteze sta Winslow et al. (1993) je ugotovil, da je vbrizgavanje antagonista V1aR, vendar ne cerebrospinalne tekočine (CSF), v lateralni prekat v času parjenja 24, preprečilo poznejši prikaz selektivne agresije, ki jo povzroča parjenje, v moških prerijskih voluharjih. Poleg tega je infuzija AVP v stranske ventrikleje povzročila agresijo do vsiljivca pri spolno naivnih samcih, ki niso bili izpostavljeni samici. Podobne manipulacije sistema OT niso spremenile agresivnega vedenja, kar kaže na to, da centralni AVP, ne pa tudi OT, nevrotransmisija uravnava selektivno agresijo v moških prerijskih voluharjih [231].
Site-specific manipulacije v AH so dodatno podprle to hipotezo [100]. Spolno naivni moški, ki so prejeli infuzijo AVP neposredno v AH, so pokazali bistveno višjo stopnjo agresije do nove samice kot samci, ki so bili zdravljeni z vozilom ali z AVP in antagonistom V1aR, kar kaže, da lahko AVP nevrotransmisija v AH sproži agresijo v prerijskih voluharjih (Slika 4E). Poleg tega je bilo pri moških prerijskih voluharjev v paru vezanih AVP izpuščanje AVP občutno večje pri osebah, ki so bile izpostavljene tujki kot tistih, ki so bili izpostavljeni njihovim partnerjem (Slika 4C). Zanimivo je, da je bila velikost sproščanja AVP pri teh živalih pozitivno povezana z njihovo pogostostjo agresije in negativno s trajanjem pripadnosti. Poleg tega je blokada V1aR v AH, vendar ne v drugih možganskih regijah, preprečila pojav selektivne agresije pri samcih, ki so bili v paru, kar je neposredno impliciralo AH AVP na to vedenje (Slika 4E). V isti študiji so ugotovili, da imajo samci, vezani na pare, v AH bistveno višjo gostoto V1aR, ne pa tudi OTR, kot spolno naivni moški (Slika 4D), kar kaže na to, da lahko izkušnje pri parnem povezovanju povzročijo nevroplastične spremembe v sistemu AH AVP, ki so osnova za pojav selektivne agresije [100]. To hipotezo je podkrepilo z ugotovitvijo, da umetna prekomerna ekspresija V1aR z virusnim vektorsko posredovanim prenosom genov v spolno naivnih prerijskih voluharjih poveča agresijo do novih samic (Slika 4F)[100]. Skupaj ti podatki kažejo, da ima AVP v AH sestavno vlogo pri uravnavanju selektivne agresije v moških prerijskih voluharjih.
5.3. DA regulacija selektivne agresije
Mesolimbic DA je bil vpleten tudi v selektivno agresijo, zlasti agresijo, ki jo prikažejo samci, ki so v parih, do tujk [8]. V dveh ločenih poskusih so bile gostote DAR v možganih moških prerijskih voluharjev, ki so bile spolno naivne, primerjane z moški, bodisi v paru z samico v času 24 ur ali dveh tednov (tj. V paru) [8]. Čeprav ni bilo opaziti razlik v gostoti DAR med spolno naivnimi samci in tistimi, ki so se parili z samico v času 24 ur, so imeli samci, vezani v paru, v NAcc, ne pa D1R, v NAcc, ne pa v CP, v primerjavi z njihovim spolnim odnosom, bistveno višje ravni naivne kolege (Fig 4G in H). Ker dva tedna, vendar ne 24 ur sobivanja in parjenja povečujeta NAcc D1R, ti rezultati kažejo, da ta nevroplastična sprememba ni potrebna za začetno oblikovanje preferenc partnerja - rezultat, ki je skladen z D2R, ne pa D1R, uravnavanjem Zgoraj omenjeno oblikovanje partnerskih preferenc - vendar nakazuje na razširjeno družbenoseksualno izkušnjo s partnerjem (tj. popolno vzpostavitev parskih vezi) [8]. Zanimivo je, da to povečanje ravni D1R pri samcih, ki so v paru, sovpada z vedenjskim pojavljanjem žaljive agresije do tujke (samci, ki so dva tedna seznanjeni z samico, kažejo močno napadalno napadalnost do tujk [8, 99, 100], medtem ko samci, ki so spolno naivni ali jim je dovoljeno pariti z samico v času 24 ur, ne [224]). Zato je bila postavljena hipoteza, da lahko zvišane ravni D1R pri NAcc samcev, ki so vezane na par, uravnavajo selektivno agresijo do tujk. Za preskušanje te hipoteze je bila uporabljena specifična farmakološka blokada NAcc D1R. Medtem ko so moški s pari, ki so bili zdravljeni s CSF, pokazali močno napadalno napadalnost do samice vsiljivke, je intra-NAcc injekcija antagonista D1R to agresijo odpravila (Slika 4I). Skupaj ti podatki kažejo, da lahko regulacija NAcc D1R temelji na pomembnem vedenjskem prehodu, ki se zgodi pri moških prerijskih voluharjih, ko napredujejo iz stanja spolno naivnosti do popolnega vezanja v paru, kar vodi v žaljivo agresijo do tujk in ohranjanje vzpostavljena parna obveznica [8]. V zanimivi vzporednici s to ugotovitvijo je večkratna izpostavljenost običajnim zlorabam, amfetaminom, povečala napadalnost do zavezancev in preprečila oblikovanje partnerskih preferenc [100, 151]. Pomembno je, da so se te vedenjske spremembe ujemale z ugulacijo D1Rs v NAcc in V1aR v AH, kar kaže, da zloraba drog lahko ugrabi naravne oblike nevroplastičnosti, ki so se razvile za vzdrževanje parnih vezi [100, 151].
6. Nevrobiologija vedenja očetov
O poročanju o očetu so poročali pri več nečloveških monogamnih vrstah sesalcev, vključno s tamarini [246], marmozetke [5], titis [160, 161], hrčki [118], gerbils [182], miši [24] in voluharji [174, 205]. Študije na nečloveških primatih so se osredotočile na karakterizacijo očetovega vedenja in učinke, ki jih imajo manipulacije v družbenem okolju na prikaz teh vedenj, in so dale pomembne prevajalske informacije za zdravje ljudi. Namesto tega so se študije pri glodalcih osredotočile na osrednjo ureditev očetovega vedenja in zagotovile dragocene informacije o nevronskih mehanizmih, na katerih temelji očetovo vedenje. Čeprav je kalifornijska miška v ta namen dokazala uporaben model glodalcev [24-26, 59], model voluharjev je bil morda najbolj razširjen v študijah nevrobiologije očetovskega vedenja, podatki iz teh študij pa so povzeti spodaj.
6.1. Aktivacija možganov, povezana z očetovim vedenjem
Tako kot v študiji oblikovanja preferenc partnerjev in selektivne agresije so tudi v zgodnjih študijah, ki so preučevale očetovsko vedenje volkov, uporabili Fos-ir za preslikavo možganskih področij, ki se aktivirajo z izpostavljenostjo mladičev in prikazom očetovega vedenja. Po izpostavljenosti zavestnemu mladiču so moške prerijske voluharice povečale obarvanje fos-ir na nekaterih območjih prednjih možganov, vključno z AOB, MeA, BNST, MPOA in LS, kar kaže na vpletenost teh regij v obdelavo zenic, povezanih z mladiči in / ali urejanje očetovega vedenja [134, 222]. Vlogo vohalnega sistema in MeA v očetovem vedenju so še potrdile študije lezij v prerijskih voluharjih. Moški, ki so prejemali dvostransko bulbektomijo, so pokazali znatno zmanjšanje očetovega vedenja skupaj z drugimi socialnimi vedenji v primerjavi z moškimi, ki so prejeli sramotno operacijo [135]. Poleg tega so okvare lezij MeA zmanjšale očetovsko vedenje moških prerijskih voluharjev, ne da bi vplivale na druga vedenja, kot so raziskovanje, lokomotiva in vohalno preiskavo [133]. Končno, za razliko od prerijskih voluharjev izpostavljenost mladičev ni bistveno povečala označevanja fos-ir na MeA, BNST, MPOA ali LS moških travniških voluharjev, kar je še dodatno nakazovalo na pomen teh možganskih regij pri urejanju moške starševske oskrbe [222].
6.2. Nevropeptidna regulacija očetovega vedenja
Poleg omenjenih vedenj sta bila osrednja AVP in OT vpletena tudi v vedenje staršev, zlasti pri ženskah. Injekcije AVP v bočni prekat ženskih podgan povzročajo vztrajno starševsko vedenje [177]. Nadalje, podgane Long-Evans kažejo vrhunsko starševsko vedenje v primerjavi s svojimi mutantnimi različicami, ki imajo pomanjkanje AVP, podgane Brattleboro [227]. OT tako na periferiji kot v možganih igra pomembno vlogo tudi pri vedenju, povezanem z materino oskrbo, vključno s krčenjem maternice pri porodu, izmetom mleka med dojenjem [87, 211] in urejanje materinega vedenja pri ženskah [142, 177]. Ker sta OT in AVP vpletena v starševsko vedenje pri ženskah in pri drugih družbenih vedenjih tako pri ženskah kot pri moških, so raziskovalci začeli ocenjevati vlogo, ki so jo ti nevropeptidi igrali pri uravnavanju moškega starševskega vedenja.
Prvi dokazi, ki kažejo na vlogo teh nevropeptidov v očetovem vedenju, so bili predstavljeni s študijami, ki so raziskovale povezavo med očetovsko izkušnjo in gostoto vlaken AVP-ir ali izražanjem AVP / OT mRNA v možganih. Prairie voluharji, ki so bili par tednov v paru z samico ali so bili očetje, so pokazali bistveno več očetovskih vedenj in so imeli nižjo gostoto AVP-ir vlaken v LS, ne pa MPOA, kot njihovi spolno naivni kolegi [17, 18]. Zanimivo je, da takšne spremembe gostote vlaken LS AVP-ir ni bilo ugotovljeno pri očetovih travniških voluharjev - ki seveda kažejo le malo do očetovskega vedenja do mladičev - kar kaže na to, da lahko spremembe v LS AVP resnično igrajo vlogo v prerijskem očetovem vedenju prerijev [17]. AVP v PVN je bil vpleten tudi v vedenjsko vedenje prerijskih voluharjev, saj se je označevanje AVP mRNA v tej regiji povečalo pri moških prerijskih voluharjih, ki so pred kratkim postali očetje, niso pa se spremenili v naravno ne paterskih moških montanskih volk očetov [226]. Čeprav je o vlogi OT v očetovem vedenju v prerijskih voluharicah malo znanega, obstaja nekaj dokazov, da je lahko vključen ta nevropeptid. Na primer, mladiči iz prerijske voluharice, ki jih gojijo samo matere, so dobivali manj lizanja / negovanja in počasneje zoreli v primerjavi z mladiči, ki jih gojijo oba starša. V odrasli dobi so prvi pokazali manjše starševsko vedenje in povečali izražanje mRNA OT v hipotalamusu kot drugi, vendar so bili takšni učinki opaženi predvsem pri ženskah [4]. Skupaj ti podatki kažejo, da lahko AVP in OT v različnih možganskih regijah uravnavata očetovo vedenje.
Maloštevilne študije so neposredno ocenile funkcionalni pomen centralnih AVP in OT v očetovem vedenju. V eni od teh študij so bile opažene nežne spremembe v očetovskem vedenju spolno naivnih moških po icv uporabi AVP ali OT, medtem ko kombinirano zdravljenje z antagonistom OTR in V1aR na očetje vpliva na vedenje očetov na način, odvisen od odmerka [13]. Pri majhnih odmerkih (vsak 1ng) so antagonisti OTR / V1aR ponavadi povečali zamudo pri pristopu mladičev in stiskanju, medtem ko se je pri visokih odmerkih (vsak 10ng) očetovsko vedenje bistveno zmanjšalo, pojav napadov mladičev pa se je znatno povečal [13]. Medtem ko ta študija dokazuje, da imata centralni AVP in OT resnično funkcionalne učinke na očetovo vedenje, je potrebno nadaljnje eksperimentiranje za nadaljnje razumevanje vloge vsakega nevropeptida na specifično vedenje očetov in njihova mesta delovanja znotraj možganov. V edini doslej opravljeni raziskavi sta Wang in sod. (1994) preučila učinke manipulacije z AVP v LS na štiri najpogostejša vedenja očetov, vključno z lizanjem / negovanjem, zvijanjem / stiskanjem, navezovanjem stikov in pridobivanjem mladičev. Spolno naivni moški prerijski voluharji, ki so bili vbrizgani z AVP neposredno v LS, so porabili bistveno več časa za prikazovanje očetovih dejavnosti, zlasti stikov in krčenja mladičev, kot voluharjev, ki so jim injicirali fiziološko raztopino. Ti učinki so bili blokirani s predhodnim injiciranjem antagonista V1aR v LS, kar kaže, da je LS AVP tako potreben in zadosten pri uravnavanju očetovega vedenja [213].
Čeprav za posamezne učinke OT na očetovsko vedenje niso bili nikoli preizkušeni, obstajajo dokazi, da lahko sodeluje NAcc OT. Ti dokazi izhajajo iz primerjalnih študij, ki prikazujejo razlike med vrstami v gostoti NAcc OTR, ki so v korelaciji z različnimi vrstami v očetovem vedenju [122], pomembnost aktivacije OTR pri drugih vedenjih, povezanih s parno vezjo pri moških (npr. oblikovanje preferenc partnerjev) [150, 244], in različne študije, ki dokumentirajo vlogo NATC OTR pri starševskem vedenju žensk. Na primer, gostote NAcc OTR so bile povezane s spontanim materinim vedenjem v spolno naivnih odraslih ženskih prerijskih voluharjih. Konkretno so imele ženske, ki kažejo materino vedenje, večje gostote OTR v NAcc kot ženske, ki niso pokazale vedenja mater ali napadle mladiče [173]. Podobna pozitivna korelacija je bila opažena med gostoto OTR NAcc in aloparentalno oskrbo pri mladostniških prerijskih voluharjih [172]. Poleg tega je bila gostota OTR v NAcc pozitivno povezana z drugimi pripadniškimi vedenji, vključno z oblikovanjem preferenc partnerjev [188]. Čeprav nikoli niso testirani na samcih, ti podatki kažejo na možnost, da bi NAcc OT sodeloval pri očetovem vedenju.
6.3. DA ureditev očetovega vedenja
Medtem ko je veliko raziskav dokumentiralo pomen osrednjega DA v vedenju mater (glej [171[v pregled], manj študij je preučilo vlogo osrednjega DA pri očetovem vedenju. Čeprav so te študije omejene, so te študije zagotovili prepričljive predhodne dokaze, da je DA vključen tudi v moško starševsko varstvo.
V edinem farmakološkem poskusu, ki je preučeval DAergično ureditev očetovega vedenja v prerijskih voluharjih, je Lonstein (2002) prikazal, da blokada DAR ima različne učinke na različne vidike očetovega vedenja (npr. Stik, lizanje in stiskanje mladičev). Zlasti blokada DAR z neselektivnim antagonistom DAR, haloperidolom, je oslabila nekatera očetova vedenja - vključno s stikom in lizanjem mladičev -, vendar je še izboljšala druga, kot je nasedanje mladičem. Čeprav haloperidol v nekaterih odmerkih moti splošno motorično aktivnost [195] so bili odmerki haloperidola na nekatera očetova vedenja, zlasti lizanje mladičev, opaženi pri odmerkih, ki niso spremenili skupnih rezultatov aktivnosti, kar kaže, da ima aktivacija DAR primarne učinke na vedenje očetov. Zato ti podatki ne kažejo le vloge, ki jo ima DA pri očetovem vedenju, ampak tudi ponazarjajo, da je DAergična ureditev očetovega vedenja specifična za vedenje [153]. Za razkrivanje možganskih področij, vključenih v DAergično ureditev očetovskega vedenja, še niso bile uporabljene nobene posebne manipulacije. Vendar je poskus, ki preslikava nevronsko aktivacijo kot odgovor na mladiče, ponudil nekaj vpogleda v to zadevo. Spomnimo se, da možgani prerijske voluharice vsebujejo skupino DAergičnih celic v pBNST in MeApd, ki so spolno dimorfne - samci imajo na teh območjih več DAergičnih celic kot ženske [168] - in te celice so potencialno občutljive na androgene in estrogene [40]. Zanimivo je, da se te celične populacije aktivirajo (označeno z dvojnim označevanjem Fos / TH) v možganih moških prerijskih voluharjev po interakcijah z zavestnimi mladiči [168] in so zato lahko vključeni v očetovsko vedenje.
Čeprav še niso bile izvedene nobene študije v ta namen, je domnevno, da bi NAcc DA lahko igral tudi vlogo pri očetovem vedenju. Kot smo že opisali, NAKA voluharica vsebuje goste DA terminale in receptorje, NAcc DA pa ima pomembno vlogo pri uravnavanju drugih družbenih vedenj, povezanih s pari, vključno z oblikovanjem preferenc partnerjev in selektivno agresijo v moških prerijskih voluharjih [7, 8]. Poleg tega ima NAcc DA dobro znano vlogo pri materinem vedenju pri drugih vrstah glodavcev. Pri podganah se na primer DA sprošča v NAcc kot odgovor na dražljaje mladičev [109] in spremembe v dejavnosti NAcc DA v poporodnih obdobjih so povezane s spremembami v različnih starševskih vedenjih, od iskanja mladičev, dojenja, lizanja / negovanja in materinskega spomina [3]. Pri prihodnjih preiskavah moškega starševskega vedenja je zato morda smiselno preučiti možnost, da ima NAcc DA pomembno vlogo.
7. Druga nevrokemična sredstva / hormoni, vključeni v parno vezanje
Poleg AVP, OT in DA je bilo v socialno vedenje, povezano s parno vezjo v prerijskih voluhah, vključenih še nekaj drugih nevrotransmiterjev in hormonov. En zanimiv primer vključuje nevrokemične snovi, povezane z osjo hipotalamično-hipofizno-nadledvične (HPA), sistemom, ki posreduje na stresne odzive. Na kratko, med stresorjem se kortikotropin, ki sprošča faktor, ki se sprošča iz hipotalamusa, veže na CRF receptorje v sprednji hipofizi, kar vodi do sinteze adrenokortikotropnega hormona (ACTH) [143]. Nato se ACTH sprosti v krvni obtok in deluje na nadledvično skorjo, da proizvaja glukokortikoide, kot je kortikosteron (CORT), ki lahko nato delujejo na glukokortikoidne receptorje (GR) v možganih in posredujejo odzive na stres [143]. Prairi voluharji veljajo za glodavce, odporne na glukokortikoide, saj imajo približno bazno plazemsko plazmo CORT in 5-krat večjo bazalno plast ACTH, skupaj z nižjimi afinitetnimi GR-ji 10-krat, še posebej GR-I tipa, se izražajo v nižji gostoti možganov v primerjavi s podganami in promiskuitetnimi voluharji [110, 204].
Podatki iz vedenjskih poskusov kažejo, da je učinek CORT na parno vez spolno dimorfen. V ženskih prerijskih voluharjih je sožitje z moškim, kar je privedlo do oblikovanja preferenc partnerja, znatno zmanjšalo raven CORT v serumu [63]. Nadalje, zmanjšanje aktivnosti GR bodisi z zmanjšanjem kroženja CORT prek adrenalektomije [63] ali z zdravljenjem živali z antagonistom GR [52], olajšano oblikovanje partnerskih preferenc. V nasprotju s tem pa CORT injekcije ali stresni test plavanja, ki je povečal kroženje CORT [66], preprečila razvoj oblikovanja partnerskih preferenc [63]. Ti podatki skupaj kažejo, da zmanjšanje aktivnosti osi HPA olajša oblikovanje preferenc partnerja v ženskih prerijskih voluharjih. Po drugi strani je adrenalektomija zavirala oblikovanje preferenc partnerjev in ta učinek je bil spremenjen z nadomeščanjem s CORT [64], kar kaže na to, da je CORT potreben za oblikovanje preferenc partnerjev pri moških. Poleg tega je v novejši študiji izguba vezanega partnerja bistveno povečala kroženje ravni CORT in teže nadledvične žleze v moških prerijskih voluharjih, kar kaže, da lahko aktivnost osi HPA posreduje proti stranskim učinkom ločitve partnerja in tako igra vlogo pri ohranjanju oz. vzdrževanje obstoječih parnih obveznic [29]. Os HPA je bila vpletena tudi v očetovsko vedenje. Samci, ki so bili izpostavljeni plavalnemu stresu, so porabili bistveno več časa, ko so se mladiči stekali, in težje k temu, da bi mladiče čas lizali in negovali kot nenadzorovane kontrole14]. Teh vedenjskih učinkov v prerijskih ženskah niso našli, kar kaže na to, da so lahko učinki stresa na starševsko vedenje - kot je oblikovanje preferenc partnerjev - spolno dimorfni [14].
CRF je bil vpleten tudi v vedenje dvojnih vezi. Moški prerijski voluharji, ki so prejeli injekcije CRF, so pokazali preferenc partnerja v odsotnosti parjenja, in to inducirano vedenje je bilo blokirano s sočasno uporabo antagonista receptorjev CRF [67]. Ugotovljena so tudi področja možganov, ki sodelujejo pri posredovanju partnerskih preferenc CRF. Olajšane so lokalne injekcije CRF v NAcc, medtem ko antagonisti receptorjev CRF zavirajo nastajanje partnerskih preferenc v moških prerijskih voluharjih [148]. Nadalje je seznanjanje z samico povzročilo povečanje mRNA CRF v BNST moških prerijskih voluharjev [29]. Nazadnje je icv uporaba urokorortina-II, člana peptidne družine CRF, povečala pasivno starševsko vedenje tako moških kot ženskih prerijskih voluharjev, vendar to zdravljenje ni vplivalo na anksioznost ali lokomotorno vedenje [190].
V družbene vezi v prerijskih voluharjih je vključenih tudi več drugih nevrokemičnih snovi. Na primer, pri moških prerijskih voluharjih, intra-VTA dajanje NBQX, antagonista receptorjev AMPA ali bikukulina, antagonista receptorjev GABA, je povzročilo, da se partnerstvo prednostno tvori, kar implicira te aminokisline v selektivno pripadnost [53]. Uporaba selektivnega zaviralca ponovnega privzema serotonina, fluoksetina, je povečala latenco za vključitev starševskega vedenja v moških in ženskih prerijskih voluharjih, zmanjšala je agresijo pri moških in ni vplivala na nesocialno vedenje [209], kar kaže, da lahko serotonin posreduje tudi v družbenem vedenju, povezanem s parno vezjo. Na ta seznam lahko dodate tudi gonadne steroide. Manipulacija testosterona ali estrogena v prvem ali drugem tednu življenja je bistveno spremenila poznejša pripadnostna in / ali aloparentalna vedenja v mladostniških prerijskih voluharjih [138, 184]. Estrogenski receptor alfa (ERα) lahko posreduje nekatere učinke gonadnih steroidov na vedenje dvojnih vezi v prerijskih voluharjih. Študije so pokazale, da imajo ženske več ERα-ir celic na več možganskih območjih, vključno z MeA, BNST, MPOA in VMH kot samci, in zmanjšanje ERα-ir obarvanja v BNST, MPOA in VMH pri ženskah je bilo povezano z indukcijo spolne dovzetnosti [113]. Pri moških je okrepljeno izražanje ERα v MeA s transfekcijo adenoassociranega virusnega vektorja motilo prikaz aloparentalnega vedenja in oslabljeno oblikovanje preferenc partnerja [58]. Podobno je bilo pri moških z okrepljenim izražanjem ERα v BNST zmanjšana socialna pripadnost [140]. Ti podatki kažejo na obratno povezavo med regionalnim izražanjem ERα in socialnim vedenjem v prerijskih voluharjih. Zgoraj opisane študije poudarjajo vpletenost več nevrokemičnih snovi in hormonov v regulacijo vedenja dvojnih vezi v moških in ženskih prerijskih voluharjih.
8. Nevrokemične / hormonske interakcije
Kot smo že pregledali, so v parno vezanje vključeni različni nevrokemični, nevrotransmiterji in hormonski sistemi. Vendar pa je malo verjetno, da ti sistemi delujejo neodvisno, da bi regulirali to zapleteno družbeno vedenje. V naslednjem razdelku bomo pregledali študije, ki dokumentirajo znane interakcije med nekaterimi od teh sistemov, vključno s CRF, OT, AVP, DA, glutamatom (GLU), gama-aminomatično kislino (GABA) in steroidnimi hormoni gonadalnih žlez. vezi vedenja, predvsem oblikovanje preferenc partnerjev.
Dva prva nevrokemična sredstva, ki sta predlagala, da bi medsebojno sodelovala pri urejanju oblikovanja preferenc partnerja v prerijskih voluharjih, sta bila CORT in OT. Spomnimo se, da je pri spolno naivnih samicah izpostavljenost neznanemu moškemu znatno povečala osrednje sproščanje OT [187] in znižanje ravni CORT v serumu [63], učinki, za katere se misli, da olajšajo oblikovanje partnerskih želja. Zanimivo je, da so icv injekcije OT povzročile primerljivo znižanje ravni CORT v serumu, kar kaže na to, da lahko OT sodeluje z osjo HPA, da uredi oblikovanje preferenc partnerja [65] - ideja, ki bi lahko upravičila prihodnjo preiskavo glede na predlagano interakcijo med OT in CORT v drugih družbenih vedenjih [6, 39, 42, 132].
Pokazalo se je tudi, da OT sodeluje z AVP pri urejanju preferenc partnerjev, kar ni presenetljivo, saj sta ta dva nevropeptida med seboj tesno povezana in nimata le podobnih kemičnih struktur, ki se razlikujejo le z dvema aminokislinama, ampak lahko tudi medsebojno delujejo z receptorji drug drugega [19]. Kot smo že opisali, lahko vbrizgavanje AVP ali OT icv povzroči preferenci partnerja tako v moških kot ženskih prerijskih voluharjih po samo 1 uri sobivanja z živalmi nasprotnega spola. Zanimivo je, da se učinki AVP na oblikovanje preferenc partnerja odpravijo v prisotnosti antagonista OTR, učinki OT pa se odpravijo v prisotnosti na antagonistu V1aR, kar kaže, da lahko AVP in OT medsebojno vplivata na posredovanje partnerskih želja [43]. Nadalje ti rezultati kažejo, da bo za omogočanje oblikovanja preferenc partnerja potrebna istočasna aktivacija tako V1aR kot OTR [43]. Spletna specifična manipulacija v LS moških prerijskih voluharjev od takrat podpira to hipotezo. Tvorba preferenc partnerja, ki jo povzroči mikroinjekcija AVP v LS, je bila blokirana s hkratnim dajanjem antagonista receptorjev OT [149]. Skupaj te študije kažejo, da lahko centralni OT in AVP delujeta usklajeno, da posredujeta pri oblikovanju preferenc partnerjev.
Dokazano je tudi, da sta OT in AVP vzajemno sodelovala z drugimi nevrotransmiterskimi sistemi, kot je DA, da posredujeta partnerske želje. V ženskih prerijskih voluharjih so na primer partnerji, ki jih povzroča aktivacija NAcc D2R, preprečili s sočasno uporabo antagonista OTR [150]. Nasprotno so partnerske nastavitve, ki jih povzroča centralna uporaba OT, blokirane s sočasno uporabo antagonista D2R v NAcc [150]. Ti rezultati kažejo, da je za olajšanje partnerskih preferenc v ženskih prerijskih voluharjih potrebna sočasna aktivacija obeh D2R in OTR v NAcc. Interakcije AVP-DA so vključene tudi v oblikovanje preferenc partnerjev. V nedavni raziskavi so naravno promiskuitetni moški travniški voluharji - ki sicer ne bi oblikovali partnerskih preferenc z materom - prejeli virusno posredovani prenos gena preririe vole V1aR v VP, kar je povzročilo uregulacijo V1aR v tej regiji in nastanek partnerskih želja po 24 urah parjenja [145]. V drugem poskusu so bile te virusne prenašalne lastnosti preprečene z dajanjem antagonista D2R pred parjenjem, kar kaže, da lahko AVP in DA medsebojno delujeta, da posredujeta pri tvorbi parnih vezi [145]. To hipotezo podpira dobro znana nevroanatomska povezava med tema dvema regijama, kot D2R, ki v projektu NAcc izraža srednje nerodne nevrone neposredno na VP [90].
GLU, GABA in CRF so predlagali tudi sodelovanje z DA pri urejanju partnerskih preferenc [52, 53]. Blokada receptorjev AMPA GLU ali GABA z injiciranjem NBQX ali bicukullina v preferenc partnerjev, ki jih povzroča VTA, če parjenja ni. Ker je VTA glavni vir DAergičnih aferentov za mezolimbične možganske regije, vključno z NAcc, se domneva, da so bili učinki teh antagonistov na oblikovanje preferenc partnerjev morda posredovani z njihovimi učinki na nevrotransmisijo NAcc DAergic [53]. V ločeni študiji je periferna uporaba RU-486, antagonista GR, povzročila preferenci partnerjev pri ženskih prerijskih voluharjih v odsotnosti parjenja [52]. Ti učinki so bili blokirani s sočasnim upravljanjem bodisi D1R bodisi D2R antagonista v bočni prekat, kar kaže, da se učinki antagonista GR na oblikovanje preferenc partnerja lahko posredujejo z interakcijo s centralnimi sistemi DA [52]. Nadaljnje eksperimentiranje je potrebno za podrobno opisovanje narave interakcij med GLU, GABA, CRF in DA pri oblikovanju preferenc partnerjev.
Nenazadnje imajo gonadni steroidi pomembno vlogo pri povezovanju parov in naj bi bili v interakciji z različnimi nevropeptidnimi in nevrokemičnimi sistemi, ki so vpleteni v takšno vedenje. Na primer, daljša izpostavljenost moškemu (ali moškemu kemosenzornim signalom) poveča koncentracijo estradiola v obtoku in posledično vedenjski estrus ali spolno dovzetnost v ženskih prerijskih voluharjih [35, 36, 47, 203]. Spolno dovzetnost lahko pri ženskah s samim estrogenom povzroči tudi ovariektomizirana samica [35]. Zanimivo je, da so povišane ravni estrogena v serumu, ki jih povzroča izpostavljenost moškim kemosenzornim signalom ali eksogenim dajanjem estrogena, znatno povečale vezavo OTR v možganih prerijske voluhe [233], kar kaže na to, da lahko estrogen in OT medsebojno uravnavata parjenje - kar olajša oblikovanje partnerskih preferenc pri ženskah [228]. Pri moških je bilo ugotovljeno, da testosteron vpliva na vpliv AVP na oblikovanje preferenc partnerja. Spomnimo, da icv uporaba AVP olajša oblikovanje partnerskih preferenc pri moških prerijskih voluharjih po samo 1 uri sobivanja [43]. Zanimivo je, da uporaba AVP pri odraslih moških prerijskih voluharjev, ki so bili kastrirani na dan njihovega rojstva, ne spodbuja partnerskih preferenc, kar kaže na to, da so za učinke AVP na oblikovanje preferenc partnerja potrebni organizacijski učinki testosterona [57]. Testosteron in AVP lahko medsebojno vplivata tudi na uravnavanje očetovega vedenja, saj so moški prerijski voluharji, ki so bili kastrirani v odrasli dobi, zmanjšali gostoto AVP-ir vlaken v LS in so pokazali manj očetovskega vedenja kot kontrole z nedotaknjenimi spolnimi žlezami [219] (prim. [152, 153]).
9. Povzetek in dodatni premisleki
Parna vez v prerijski voluharici je zapleteno socialno vedenje, ki vključuje usklajevanje več različnih vedenj, vključno s selektivno pripadnostjo, selektivno agresijo in starševsko skrbjo. Ustrezno izražanje teh vedenj zahteva različne kognitivne funkcije, vključno s senzorično obdelavo, oblikovanjem spomina in individualnim prepoznavanjem, pa tudi motoričnim izhodom. Več možganskih regij, kot so MeA, BNST, LS, NAcc, PFC in AH, za katere je znano, da posredujejo pri teh procesih, je bilo vključeno v veže v parih v prerijskih voluharjih, kot je opisano zgoraj. Poleg tega je za mnoge nevrokemične snovi, ki so bili vpleteni v vedenje dvojnih vezi, vključno z AVP, OT, DA, CRF in GLU, v teh možganskih regijah znano, da delujejo v procesih, ki so bistvenega pomena za parno vezanje. Na primer, AVP v LS [78] in OT v MeA [77] posreduje družbeno priznanje pri drugih vrstah, postopek, ki je povezan z oblikovanjem in izkazovanjem partnerskih preferenc v prerijskih voluharjih. Kot drug primer igra DA v NAcc pomembno vlogo pri pogojnem učenju nagrad [23, 119], postopek, ki verjetno pripomore k oblikovanju preferenc partnerja s posredovanjem naučene povezave med ojačevalnimi lastnostmi parjenja in specifičnim vohalnim podpisom partnerja [8, 10, 245].
Čeprav je skrbno eksperimentiranje razkrilo pomen vsake od teh ločenih regij možganov in nevrokemičnih snovi za vedenje dvojnih vezi, vsako preizkušeno vedenje nedvomno ureja večje vezje, ki vključuje več možganskih regij in nevrokemičnih snovi. Podatki drugih vrst glodavcev še niso popolnoma pregledani, vendar so pokazali jasne anatomske povezave med možganskimi regijami, ki so bile omenjene zgoraj, in te povezave tvorijo nevronska vezja z diskretnimi funkcijami, pomembnimi za parno vezanje [245]. Na primer, povezave med vomeronazalnim organom (VNO), AOB in MeA igrajo pomembno vlogo pri obdelavi kemosenzornih znakov [30, 72, 121, 130, 192] in ne preseneča, da so aktivacija tako VNO kot MeA med socialnimi in spolnimi izkušnjami (kadar so prisotni diskretni specifični vonjavi) bistvenega pomena za oblikovanje partnerskih želja [49, 133]. Povezave med MeA in AH uravnavajo agresijo [33, 202] in aktiviranje te poti verjetno uravnava selektivno agresijo v prerijskih voluharjih [99, 224]. Poleg tega je dobro označen mezolimbični sistem DA, ki ga sestavljajo DAergične celice v VTA, ki štrlijo na NAcc in mPFC, urejajo vzajemne GLUergične projekcije od mPFC do NAcc in VTA [34, 193]. Ta nevronski krog dodeli motivacijsko izrazitost okolju pomembnim dražljajem [120, 232], olajševanje prilagodljivega usmerjenega vedenja, kot je kopulacija z dovzetnim materom [22, 74, 179, 180] in iskanje mladičev [2, 112, 171]. Pomembno je opozoriti, da lahko isti nevrokemični uravnava več kot eno vedenje, kot isti sistem lahko posreduje več kot eno vedenje, kar dokazuje tudi zadnji primer. Na primer, nevrotransmisija AVP v LS, VP in / ali AH igra pomembno vlogo pri oblikovanju partnerjevih preferenc, selektivni agresiji in očetovem vedenju. Nadalje lahko en vedenjski dogodek posreduje več kot en nevronski krog. Na primer, socioseksualna izkušnja - pogoj za oblikovanje preferenc partnerjev - povzroči sproščanje DA in OT v NAcc [98, 187], AVP izdaja v obeh LS [216] in VP [245], prav tako je bilo predlagano, da se izda PT v PFC [245]. Tako več nevronskih vezij in nevrokemičnih snovi medsebojno usklajujejo uravnavanje vedenj, povezanih s parno vezjo.
Končno pri razpravi o parni vezi v prerijski voluharici ne smemo spregledati razlik med spoloma. Kot je razloženo zgoraj, je nevronska regulacija vedenj v parih v nekaterih primerih spolno dimorfna (npr. CORT regulacija oblikovanja preferenc partnerja [63, 64]). Nadalje imajo lahko nekateri nevropeptidi, kot sta AVP in OT, spolno specifične vloge v določenih vedenjih, povezanih s parno vezjo: AVP ureja selektivno agresijo [99, 100] in očetovsko vedenje [149, 213] pri moških, medtem ko OT ureja skrb za mater pri ženskah [16, 76, 165, 173, 178]. Poleg tega se zdi, da se samci in ženske razlikujejo po občutljivosti za AVP in OT. Čeprav sta bila oba nevropeptida vpletena v oblikovanje partnerske preference pri obeh spolih [43], nižji odmerki AVP so zadostovali, da bi spodbudili želje partnerjev pri moških kot samice, periferna uporaba OT pa je bila učinkovita za spodbudo oblikovanja partnerskih preferenc le pri ženskah, ne pa pri moških, prerijskih voluharjev [54]. Te razlike v vedenju lahko temeljijo na spolnih dimorfizmih v fiziologiji in nevronskih substratih. Na primer, kot ga najdemo pri drugih vrstah glodavcev [48, 61, 207], moški voluharji imajo več celic, označenih z AVP mRNA v BNST in MeA, in večjo gostoto AVP-ir vlaken v LS (najverjetneje projekcije celic, ki proizvajajo AVP v BNST in MeA) kot ženske voluharice [17, 221]. Zanimivo je, da dnevi sobivanja z nasprotnim spolom 3 povzročajo povečanje števila celic, označenih z AVP mRNA v BNST, in zmanjšanje gostote obarvanja AVP-ir v LS pri moških, ne pa ženskih, prerijskih voluharjev, kar kaže na spolno-dimorfni učinek socioseksualnih izkušenj na AVP aktivnost, ki ima lahko vlogo pri uravnavanju vezenja par v moških prerijskih voluharjih. Razlike med spoloma so bile ugotovljene tudi v populaciji TH, ki sintetizira celice na anteroventralnem periventrikularnem preoptičnem območju [139] in razširjene amigdale [168] v možganih preriie vole, vendar je treba še preučiti funkcionalno vlogo teh celic pri parnih vezicah. Dobro je znano, da lahko spolni dimorfizmi v fiziologiji in nevronskih substratih temeljijo na spolnih razlikah v vedenju. Poleg tega lahko razlike med spoloma v možganih kažejo na podobno vedenje med moškimi in ženskami kljub različnim fiziologam [62]. Z drugimi besedami, spolno dimorfni nevrokemični sistemi lahko moškim in ženskam omogočijo kompenzacijske mehanizme, ki delujejo skladno s svojimi fiziologijami, da ustvarijo podobne vedenjske rezultate. Ta predlog je skladen s študijami prerijske voluharice, ki dokazujejo, da so spolno dimorfni sistemi, kot so AVP poti od MeA in BNST do LS [17], omogočite prikaz starševskega vedenja pri moških [216] medtem ko OT sistemi omogočajo enako vedenje pri ženskah [16, 173].
10. Sklepi in prihodnja navodila
Čeprav nam preučevanje vezi med prerijskimi pari vole ne more omogočiti, da v celoti razumemo tankosti človeških odnosov, zagotovo lahko ponudijo vpogled v osnovne nevronske mehanizme, na katerih temelji privlačnost in navezanost odraslih. Zgoraj opisana literatura vključuje različne nevropeptide, nevrotransmiterje in hormonske sisteme pri uravnavanju parnih vezi v prerijskih voluharjih. Skladno s tem je predhodno delo pri ljudeh vpleteno v sistem mnogih človeških vedenj. Na primer, nedavne raziskave, ki so uporabile funkcijsko slikanje z magnetno resonanco za merjenje aktivacije možganov v realnem času pri ljudeh, kažejo, da lahko nevrotransmisija DA temelji na izbiri in navezanosti človekovega partnerja [81]. Te študije so pokazale, da so območja, bogata z DA, na primer VTA, aktivirana, ko so si udeleženci bodisi v zgodnjih fazah intenzivnih romantičnih odnosov bodisi v dolgoročnih globoko ljubečih odnosih ogledali fotografijo svoje ljubljene, ne pa, ko so si ogledali slike drugih znanih posamezniki [12, 20, 21]. Nedavne študije so sistem OT vključile tudi v interakcije med človeškimi pari. V placebo nadzorovanem poskusu, na primer, intranazalno dajanje OT - način dostave, ki nevropeptidu zlahka omogoči dostop do možganov - je znatno povečal pozitivno komunikacijo med pari, indeksirano z oceno očesa, radovednostjo / skrbjo in dogovorom [70]. Poleg tega je bilo ugotovljeno, da OT povečuje zaupanje med ljudmi - pogoj za socialno pripadnost [137]. Nadalje je bil AVP vpleten v agresivno vedenje ljudi, saj so bile vrednosti AVP v cerebrospinalni tekočini moških in žensk pozitivno povezane z življenjsko anamnezo agresivnega vedenja [46]. Skupaj te študije poudarjajo možnost, da lahko podobni nevronski mehanizmi posredujejo pri družbenem vedenju pri ljudeh in nečloveških sesalcih.
Razmeroma visoka stopnja ohranjenosti med vedenjskimi in nevrobiološkimi vidiki prerijskih voluharjev in človeškega družbenega vedenja kaže na to, da je model prerijske volke lahko idealen za temeljne in translacijske raziskave, ki preučujejo nevrobiologijo socialnega vedenja. V skladu s tem nam raziskave prerijskih voluharjev ne le omogočajo, da izvemo več o dejavnikih, ki so podlaga za normalno socialno vedenje, ampak nam lahko tudi omogočijo, da raziščemo osnovne vzroke za socialni primanjkljaj, opažene pri več motnjah duševnega zdravja. Omembe vreden primer vključuje uporabo modela prerijske voluharice za preučevanje motenj spektra avtizma [147, 157], v katero so že vpleteni AVP, OT in DA [111, 115, 156, 236]. Poleg tega se je prerijska voluharica nedavno uveljavila kot živalski model za depresijo, zlasti depresijo, ki jo povzroča družbena izguba v odrasli dobi [29, 103]. Nazadnje so prerijski voluharji v zadnjem času uporabljeni za proučevanje učinkov zlorabe drog na vezavo med pari in te študije so pokazale, da bi lahko prišlo do nepravilnosti mezolimbičnega sistema DA, ki je povezano z drogami zaradi poslabšanja družbenega vedenja [151, 238]. Te in druge študije [84] pokazati uporabnost tega živalskega modela za raziskovanje nevronskih mehanizmov, na katerih temelji normalno in nenormalno socialno vedenje, in z njimi povezanih procesov.
Priznanja
Radi bi se zahvalili C. Lieberwirth, K. Lei, MM Martin in AS Smith za kritično branje rokopisa. AS Smith se tudi zahvaljujemo za njegove koristne razprave med pisanjem tega rokopisa in za njegove fotografske prispevke. Hvaležno se zahvaljujemo C. Badlandu in J. Chalcraftu za pomoč pri figurah. Financiranje tega dela so zagotovili Nacionalni inštituti za zdravje DAF31-25570 za KAY, MHF31-79600 za KLG in MHR01-58616, MHR21-83128, DAR01-19627 in DAK02-ZNNXX, ZNXX-ZNNXX.
Opombe
1Medtem ko prerijski voluharji, ki izvirajo iz Illinoisa, prikazujejo vedenja, ki kažejo na monogamno življenjsko strategijo na terenu, in zanesljivo prikazujejo parjenje, ki ga povzroča parjenje, v laboratorijskih pogojih, je pomembno upoštevati, da so prerijski voluharji iz Kanzasa [55, 186] in Tennesseeja [175, 235] kažejo subtilne razlike v nekaterih vidikih njihovega vedenja in fiziologije [185] Te razlike podpirajo teorijo, da lahko različne ekološke razmere vplivajo na vedenje živali in strategije parjenja med populacijami znotraj iste vrste [73]. Zaradi te različice se prairi voluharji iz Illinoisa najpogosteje uporabljajo v laboratorijskih študijah nevrobiologije parnih vezi. Podatki iz teh raziskav so v središču tega pregleda.
Omejitev odgovornosti založnika: To je PDF datoteka neurejenega rokopisa, ki je bil sprejet za objavo. Kot storitev za naše stranke nudimo to zgodnjo različico rokopisa. Rokopis bo podvržen kopiranju, stavljanju in pregledu dobljenega dokaza, preden bo objavljen v končni obliki. Upoštevajte, da se med proizvodnim procesom lahko odkrijejo napake, ki bi lahko vplivale na vsebino, in vse pravne omejitve, ki veljajo za revijo.
Reference
;