Front Neuroendocrinol. Författarens manuskript; tillgänglig i PMC Jan 1, 2012.
Publicerad i slutredigerad form som:
Front Neuroendocrinol. Jan 2011; 32 (1): 53-69.
Publicerad online Aug 3, 2010. doi: 10.1016 / j.yfrne.2010.07.006
PMCID: PMC3012750
NIHMSID: NIHMS227401
Förlagets slutredigerade version av denna artikel finns tillgänglig på Front Neuroendocrinol
Se andra artiklar i PMC som citerar den publicerade artikeln.
Abstrakt
Utformningen av varaktiga relationer mellan vuxna kompisar (dvs. parbindningar) är en integrerad aspekt av mänskligt socialt beteende och har blivit involverat i både fysisk och psykologisk hälsa. Men på grund av den inneboende komplexiteten hos dessa bindningar och den relativa sällsynthet som de bildas i andra däggdjursarter vet vi överraskande lite om deras underliggande neurobiologi. Under de senaste decennierna har prairie vole (Microtus ochrogaster) har uppstått som en djurmodell av parbindning. Forskning i denna socialt monogamiska gnagare har givit värdefulla insikter i de neurobiologiska mekanismer som reglerar parbindningsbeteenden. Här granskar vi dessa studier och diskuterar den neurala reglering av tre beteenden som är inblandade i parning av bindning: bildandet av partnerpreferenser, den efterföljande utvecklingen av selektiv aggression mot okända konspecifikationer och barnföräldraomsorgen hos unga. Vi fokuserar på rollen som vasopressin, oxytocin och dopamin vid reglering av dessa beteenden, men diskuterar även involvering av andra neuropeptider, neurotransmittorer och hormoner. Dessa studier kan inte bara bidra till förståelsen av parbindning i vår egen art, men kan också erbjuda insikt i de bakomliggande orsakerna till sociala underskott som noteras vid flera psykiska sjukdomar.
1. Inledning
Intensiv attraktion mellan kompisar, ofta kallad romantisk eller passionerad kärlek, är en av de mest kraftfulla krafterna som driver människors sociala beteende, och föregår ofta bildandet av varaktiga, selektiva bilagor mellan sexpartner (dvs. parbindningar). Även om sådana socioseksuella bilagor är mest framträdande i industrialiserade kulturer med en monogamisk social organisation, förekommer de i nästan alla mänskliga samhällen, oavsett livsstilsläge (t.ex. pastoralist, jordbrukare etc.) eller parningsstrategi (t.ex. polygami och monogami) och är därför en inbyggd del av mänskligt socialt beteende. Fastän definitionen av ett parbindning varierar i hela litteraturen beskrivs det typiskt över olika arter som en varaktig preferensförening som bildas mellan två sexuellt mogna vuxna och kännetecknas av selektiv kontakt, anslutning och samverkan med partnern över en främling ( partner preferens) [105]. Förutom en preferens för en partner är en rad andra beteenden inbördes inblandade i denna komplexa sociala förbindelse. Till exempel är parbindningar hos människor såväl som hos andra däggdjursarter regelbundet förknippade med kompisskyddet (t.ex. starkt aggressivt beteende mot sexuella konkurrenter) och föräldraomsorg av unga [32, 86, 136]. Samverkan av dessa beteenden i parbindade individer är meningsfull när de ses genom linsen för evolutionsteorin, vilket delvis föreslår att parbindningen blev adaptiv under förhållanden där ytterligare föräldrainvesteringar krävdes för att säkerställa framgångsrik uppfödning av unga [45, 85, 89, 105, 208]. Faktum är att samma urvalstryck som nödvändiggjorde förekomsten av båda föräldrarna för avkomma överlevnad skulle sannolikt underlätta bildandet av ett partnerskap mellan kompisar [86] och mekanismer för att upprätthålla detta partnerskap (t.ex. kompisskydd).
Den funktionella betydelsen av parbindning hos människor har dokumenterats tvärkulturellt. Parade individer, särskilt de som är i stabila äktenskapliga relationer, lever längre än sina orörda motsvarigheter, ett resultat som noteras över demografiska grupper [116, 144]. Dessutom har höga nivåer av intimitet mellan par inverterats i samband med negativa psykologiska tillstånd, såsom depression, och positivt korrelerad med immunfunktion och kardiovaskulär hälsa [131, 212]. En annan allmänt erkänd fördel av parbindning hos människor, liksom hos andra arter, är barns fysiska och psykologiska välbefinnande, en effekt som sannolikt beror på att parbinding med parbidragning hos unga medföljer. Faderns engagemang i barnomsorg har faktiskt blivit alltmer erkänt som lika viktigt som maternal influenser på framgångsrik barndomsutveckling. I preindustriella samhällen och utvecklingsländer, till exempel där livsmedel och hälso- och sjukvård inte är tillgängliga, har barn av ensamstående giftiga kvinnor lägre dödlighet än barn till kvinnor som inte är gifta eller som är i en polygynös union [206]. I industrialiserade samhällen förbättrar närvaro av vårdnadsfäder barnens känslomässiga och kognitiva hälsa och utveckling, vilket framgår av högre nivåer av barns framgång på olika index, inklusive akademisk prestation [41, 71, 83, 88, 181, 191] och förebyggande och behandling av ångestproblem [28], uppmärksamhetsunderskott / hyperaktivitetsstörning (ADHD) [75], substansanvändning och kriminellt beteende [200].
Även om bestående bindningar mellan vuxna kompisar är viktiga för fysiska och psykiska hälsan hos individer och deras barn, och kan också påverka samhällsstabilitet, vet vi överraskande lite om neurobiologi av parbindning. Detta beror delvis på det faktum att traditionella laboratoriegnagare som används i studien av beteendemessig neuroendokrinologi i allmänhet inte uppvisar beteendeegenskaper hos ett parbindning och sålunda inte kan användas som modellsystem för studien av parbindning. Medan en rad olika icke-traditionella djurmodeller har uppstått för att studera detta sällsynta beteende, inklusive marmoset och titi apor [15, 197] och Kalifornien möss [24-26, 59, 189] kommer vi att fokusera på en som blivit alltmer populär; prairie vole (Microtus ochrogaster). Vi börjar med att beskriva fält- och laboratoriestudier som dokumenterar prairie vole pair-bindningsbeteende. Därefter kommer vi att diskutera tidigt arbete i laboratoriet som beskriver de neurala korrelaten av parbindningsbeteende i prairievoles. Därefter kommer vi att diskutera de neurobiologiska mekanismer som är inblandade i tre separata beteenden i samband med parbindning; bildandet av partnerpreferenser, utvecklingen av selektiv aggression mot okända konspecificer och den bi-föräldravård som ungdomar koncentrerar sig främst på pappersvård som mammasjukvård är vanligt för alla däggdjursarter och har omfattande granskats på annat håll [31, 170, 171, 199]. Vi kommer att fokusera på involveringen av neuropeptiderna argininvasopressin (AVP) och oxytocin (OT) och neurotransmitterdopaminen (DA) i dessa beteenden, men kommer även att granska andra neurokemikalier som har blivit implicerade i parbindning. Slutligen ska vi utforska hur dessa neurokemikalier kan arbeta tillsammans för att reglera bildandet och underhållet av parbindningar.
2. Prairie Vole-modellen
2.1. Fältstudier av beteende
Prairie vole är en socialt monogamisk gnagare som lever främst i gräsmarker i centrala USA [106]. Det har föreslagits att anpassning till denna hårda miljö med begränsade livsmedelskällor och knappa vattenförsörjning [27, 92, 159], kan ha bidragit till utvecklingen av en socialt monogamisk livsstrategi i denna art [38, 218].1 Tidiga fältstudier med hjälp av flera fångstfällor gav bevis för att prärievolymer bildar långfristiga bindningar och reser tillsammans i naturen, eftersom manliga och kvinnliga par upprepades fångades [94]. Vidare möjliggjorde användningen av radiotelemetik kombinerat med repeteringsfångst för observationen att manliga och kvinnliga par samboar boskap och delar hemintervall under både avels- och avelssäsonger [69, 94, 95]. Ytterligare studier visade att sådana avelspar normalt förblir tillsammans tills en medlem dör, och i många fall parar den överlevande partnern inte med en ny kompis [38, 96, 97]. Vidare bidrar manliga prärievolymer till skydd mot boet genom att utesluta obekanta män och kvinnor från närheten av boet och hemmets sortiment, och bidrar också till att bygga boet [97, 205]. Även om manliga föräldrabeteenden var svåra att observera under naturliga förhållanden, på grund av de ovan beskrivna resultaten och den höga graden av paternalinvesteringar som hittades i andra monogamiska arter, förutspåddes att manliga prärievolymer var mycket faderliga [205, 230], och denna förutsägelse bekräftades i efterföljande beteendestudier under laboratorieförhållanden.
2.2. Laboratorie studier av beteende
Prairie vole pair-bindningsbeteenden har i stor utsträckning karaktäriserats i laboratoriet. Sexuellt naiva prairievolymer är mycket sociala och visar icke-selektivt associerat beteende mot specifika [194]. Efter utvidgad samlevnad och / eller parning utvecklar prärievolymer sociala och sexuella preferenser för sin välbekanta partner [68, 69, 102, 229]. Denna selektiva anslutning (Fig 1A) åtföljs av selektiv aggression mot okända konspecifikationer [8, 99, 100, 124, 223, 224, 231]. Dessutom delar det parret paret ett bo, förblir tillsammans under graviditeten, och visar tvåårig vård under laktation [158, 174]. Nedan beskriver vi i detalj dessa beteenden och de beteendeparadigmer som används för att mäta dem.
Partners preferensbildning är ett pålitligt index för parbindning och kännetecknas av selektiv kontakt, anslutning och samverkan med partnern över en främling [105]. I en kontrollerad miljö studeras detta beteende med hjälp av ett trekammarpartnerpreferensprov som först utvecklats i laboratoriet av Dr Sue Carter [229] och därefter antagen av många andra laboratorier. Testapparaten består av en central bur som är ansluten av ihåliga rör till två identiska burar, en som innehåller ett bekant djur (partner) och det andra ett obekant djur (främling) (Fig 1B). Dessa två stimulusdjur är löst fastsatta i sina respektive burar och får inte interagera med varandra. Under ett 3-hr-partnerpreferensprov placeras ämnet i den centrala kammaren och får röra sig fritt genom testapparaten. I vissa laboratorier används ett anpassat datorprogram i kombination med fotobelysningsgivare placerade över de ihåliga rören som förbinder burarna. Det används för att övervaka hur mycket tid som ämnet spenderar i varje bur och frekvensen av buruppgifterna. Sociala beteenden, inklusive parning och sida vid sida-kontakt, bildas under detta prov och kvantifieras därefter. Partnerpreferensbildningen är utläsad när ämnet spenderar betydligt mer tid i sida vid sida-kontakt med partnern än med främlingen. I både manliga och kvinnliga prärievolymer inducerar 24-timmars samlevnad med parning på ett tillförlitligt sätt partnerpreferensbildning, medan 6-timmar med social samlevnad i frånvaro av parning inte inducerar detta beteende [124, 125, 229] (Fig 1C). Detta beteendeparadigm har framgångsrikt använts i neuroanatomiska, neurokemiska och farmakologiska studier för att undersöka neurobiologin av partnerpreferensbildningen [216, 237, 245].
Ett annat beteende som uppstår efter parning i prärievolymer är aggression mot specifika främlingar. Denna aggression riktar sig till okända män och kvinnor, men inte den välbekanta partnern, och har därför kallats "selektiv aggression". Selektiv aggression i prärievolymer bedöms i laboratoriet med användning av ett invaderingsparadigm som liknar det som användes hos möss [162, 231]. I detta paradigm placeras ett okänt speciellt djur (inkräktare) i ämnets hembur (bosatt). Beteendemässiga interaktioner mellan den boende och inkräktaren videoinspelas under ett 6-10-minuttest, och frekvensen och varaktigheten av ett antal aggressiva beteenden kvantifieras därefter. Studier som använder detta paradigm har visat att sexuellt naiva manliga prärievolymer uppvisar mycket låga aggressionsnivåer mot inkräktare [124, 224, 231]. Men efter 24-timmars samlevnad med parning ökar aggressiva beteenden mot inkräktare dramatiskt [124, 224, 231]. Medan denna aggression riktar sig till både män och kvinnor, uppmärksammas intensiva offensiva angreppsbeteenden endast mot främlingar män, men inte främmande kvinnor, vid denna tidpunkt [224]. Selektiv aggression är också uthållig; den varar i minst två veckor efter partnerpreferensbildningen [8, 99, 100]. Vidare visar män som är parade i denna längre tid (dvs. parbondade män), i motsats till de som paras i endast 24 timmar, visar intensiva angreppssätt mot främlingar honor, även de som är sexuellt mottagliga och därigenom avvisar potentiella nya kompisar (Fig 1D) [8, 99, 100]. Det har därför föreslagits att selektiv aggression spelar inte bara en viktig roll för att skydda kompis och territorium [37, 38], men kan också fungera för att behålla det befintliga parbindningen [8, 10] och för att begränsa extraparametrar. Även om selektiv aggression endast har testats systematiskt i manliga prärievolymer finns det bevis för att kvinnorna också kan visa detta beteendemönster [94]. Det pålitliga uttrycket av både partnerpreferens och selektiv aggression av prärievolymer i noggrant kontrollerade laboratoriebetingelser framhäver nyttan av denna djurmodell i beteendemässiga neuroendokrina studier.
Prairie voles, som liknar de flesta arter som bildar parbindningar mellan vuxna kompisar [86], visa barnomsorg av unga (dvs. både mamma och pappa hjälper till att avkomma) (Fig 1E). Eftersom mammasjukvård är allestädes närvarande över däggdjursarter, kommer vi att fokusera vår diskussion om bi-föräldravård om faderns roll (dvs. faderns vård). Faderligt beteende i prärievolymer har observerats i laboratoriet med användning av semi-naturalistiska inneslutningar [104, 158, 174]. Efter kullfödsel visar fäderna alla mönster av föräldrabeteenden uppvisade av kvinnor, förutom omvårdnad [174, 205]. Dessa inkluderar direkta föräldrabeteenden, till exempel huddling över (hängande), grooming, kontakt och hämtning av valpar samt indirekta beteenden, såsom boetbyggnad och matlagning [104, 174, 205, 230]. Fäder fortsätter även att visa fadersjukvård mot sina ungfödda avkommor efter födseln av efterföljande kullar [218, 220]. I närvaro av ungdomar spenderar präriefadrar mindre tid i nattliga boet som visar faderlig beteende och mer tid för föda [93, 218]. Närvaron av ungfiskar kan minska faderns behov av direkt paternalvård, eftersom unga som förblir i nattbebyggelsen utöver avvänjning bidrar ofta till vård av efterföljande kullar - ett beteende som kallas "alloparenting"104, 198, 218, 220, 222]. Alloparental beteende hos ungdoms- och sexuellt naiva vuxna manliga prärievolymer liknar kvalitativt farbror i fäderna [198, 218, 220], och dessa faderliga beteenden förstärks av social / sexuell erfarenhet med en icke-relaterad kvinnlig [18]. Viktigt är att faderns närvaro och visningen av faderligt beteende har visat sig underlätta den fysiska och beteendeutvecklingen av avkommor [4, 218, 220], ett resultat som liknar de ovannämnda fördelaktiga effekterna av pappersvård på våra egna barn. Således kan förståelse av mekanismer som reglerar faderliga beteenden ge viktig information om optimal föräldravård i däggdjursarter som bildar parbindningar, inklusive vår egen.
3. Neurala korrelater av prairie vole pair-bindning
Tidiga studier som undersökte neurala korrelater av parbindning jämförde neuropeptid- och neurotransmittorsystem mellan olika arter som visade olika livsstrategier. De fyra arter som användes var prärie, tallM. pinetorum), äng (M. pennsylvanicus) och montane (M. montanus) voles. Monogamiska prärie- och tallvolymer bildar parbindningar mellan vuxna kompisar och visar tvångsomsorg av avkommor, medan promiskuösa ängar och montanevolymer inte bildar parbindningar och visar endast mammalvård [37, 82, 91, 95, 104, 124, 126, 127, 154, 155, 158, 174, 230]. Det nära taxonomiska förhållandet som delas av dessa arter, i kombination med deras skillnader i livsstrategi, gör dessa gnagare idealiska för jämförande studier som undersöker socialt beteende (för granskning, se [237]).
Eftersom AVP och OT var kända för att reglera artspecifika sociala beteenden, inklusive sexuellt beteende (för granskning, se [11]), aggression [79] och mammasvård [129, 176, 177] förutspåddes att dessa neuropeptidsystem skulle skilja sig mellan monogamiska och promiskuösa arter [17, 122]. För att testa denna hypotes kartlades fördelningsmönstren för AVP- och OT-celler, fibrer och receptorer i den fulla hjärnan. I alla undersökta arter undersöktes, oberoende av livsstrategi, AVP-immunoreaktiva (AVP-ir) neuroner i flera hjärnregioner, inklusive paraventrikulära (PVN) och supraoptiska (SON) -kärnorna i hypotalamusen, kärnan i stria terminalen (BNST), medial amygdala (MeA), anterior hypothalamus (AH) och preoptiskt område (POA) [17, 221, 223]. AVP-ir-fibrer hittades i lateral septum (LS), lateral habenulär kärna (LHN), diagonalt band (DB), BNST, medial preoptisk area (MPOA) och MeA [17, 223]. OT-immunoreaktiva (OT-ir) celler och fibrer befanns i flera hjärnområden i varje art, inklusive PVN, SON, MPOA och BNST [223], och OT-ir-fibrer hittades också i nukleär accumbens (NAcc) [187]. Även om subtila artskillnader hittades, är generellt fördelningsmönstren för AVP-ir och OT-ir-neuroner och fibrer starkt konserverade mellan monogamiska och promiskuösa vilda arter [187, 221, 223].
Anmärkningsvärda artskillnader noteras emellertid i distributionsmönstren och regionala densiteter av AVP och OT-receptorer (OTR). Prairievolymer har till exempel högre densiteter av AVP-V1a-receptorer (V1aR) i amygdala BNST, ventral pallidum (VP), centrala (CeA) och basolaterala (BLA) kärnor av amygdala och andra regioner än montane voles, medan högre densiteter av V1aR noteras i LS och medial prefrontal cortex (mPFC) av montane voles än prairie voles [123, 145, 196, 225, 241] (Fig 2A). Intressant, när flera vilda arter jämfördes uppvisade monogamiska prärie och tallvolymer ett liknande mönster av V1aR-bindning, och detta mönster skilde sig från det för promiskuösa äng och montane voles [123, 145], vilket indikerar ett potentiellt involverande av regionspecifika V1aR i kognitiva och beteendemässiga funktioner associerade med olika livsstrategier i voles [123, 145, 196, 241]. På liknande sätt skiljer sig även distributionsmönstren och regionaldensiteterna hos OTR-enheter mellan monogamiska och promiskuösa vilda arter. Monogamiska prärie- och tallvolymer har till exempel högre OTR-densiteter i BNST, mPFC och NAcc än promiskuösa ängar och montane voles (Fig 2D), medan det motsatta mönstret finns i nivåerna av OTR-bindning i ventromedialhypotalamus (VMH), LS och främre kortikal amygdala (AcA) [122, 196, 239]. Artskillnader i V1aR- och OTR-fördelningen är stabila över hela livslängden [215, 225] och är receptorspecifika, eftersom inga sådana skillnader existerar i bensodiazepin- eller opiatreceptorsystem [122]. Därför antas artskillnaderna i V1aRs och OTRs med hänsyn till AVP och OT: s roll i sociala beteenden vara specifikt relaterade till artskillnader i sociala beteenden som hör samman med olika livsstrategier i voles [107].
De drastiska artskillnaderna i neuropeptidreceptorfördelning som beskrivs ovan kan bero på de subtila artskillnader som noterats i promotorområdena av V1aR och OTR [239, 240, 242, 243]. Även om den genetiska strukturen hos V1aR- och OTR-kodningsregionerna är påfallande likadan över vole-arter [239, 240, 242, 243], prärie- och tallvolymer bär flera repeterande mikrosatellit-DNA-sekvenser i promotorregionen hos V1aR-genen som inte finns i äng- eller montanvolymer, och dessa sekvensförändringar kan ligga till grund för artskillnader i receptoruttryck [107, 108, 242, 243]. Till stöd för denna idé uppvisade möss som bär en transgen som kodar för prairie-vole V1aR, centrala V1aR-mönster som liknar prairievoles [243]. Intressant, när de injicerades med AVP, visade dessa transgena möss förbättrad social anslutning, vilket indikerar att receptormeddelningsmönster kan påverka hjärnresponsen mot endogena neuropeptider och på så sätt kan modulera sociala beteenden [243].
På senare tid har jämförande studier undersökt centrala DA-system i vilda arter, eftersom DA, som AVP och OT, spelar en välkänd roll i processer och beteenden som hör samman med parbindning, inklusive lärande och minne [1, 23, 141, 234], olfaction [164], sexuellt beteende [22, 117] och föräldrabeteende [170, 171]. Dessa studier har noterat skillnader i både DA-cell- och receptordistributionsmönster, liksom skillnader i deras regionala densiteter, mellan monogamiska och promiskuösa volymer som kan relateras till socialt beteende.
I överensstämmelse med fynd i andra gnagare arter [44, 114, 167, 210], DA-celler - de som märker för tyrosinhydroxylas (TH, det hastighetsbegränsande enzymet vid katekolaminsyntes) i frånvaro av DA-beta-hydroxylas (enzymet som omvandlar DA till norepinefrin) har hittats i flera regioner i den monogamiska prairie-vole hjärnan, inklusive huvudkärnan i BNST (pBNST), posterodorsal MeA (MeApd) och ventral tegmental area (VTA) [99, 168]. Dessutom är en hög densitet av DA-terminalt innervation närvarande i NAcc och caudate putamen (CP) [7], och de senaste undersökningarna av tarmkanaler hos män har visat att dessa terminaler härrör från projiceringsneuroner i VTA [101], vilket har visats hos andra arter [34, 128, 193]. Emellertid innehåller promiskuösa ängvolymer väldigt få, om några, DAergic-celler i pBNST och MeApd [168], som ytterligare demonstrerar neuroanatomiska skillnader mellan monogamiska och promiskuösa vilda arter.
Dopaminreceptor (DAR) -fördelningar i hjärnhinnan har också karakteriserats. DAR kan klassificeras i två huvudfamiljer, D1-liknande (D1R) och D2-liknande (D2R) receptorer, som differentieras av deras molekylära strukturer, farmakologiska affiniteter och effekter på intracellulära signaleringsvägar [163, 166]. I prairievolymer finns D1Rs i NAcc, CP och mPFC, liksom andra hjärnregioner [8, 196] (BJ Aragona, Y. Liu och ZX Wang, opublicerade data). D2R, även om de finns i samma regioner, kan också hittas i VTA och substantia nigra (SN) [8, 196] (BJ Aragona, Y. Liu och ZX Wang, opublicerade data). Även om dessa receptorfördelningar liknar de som finns i andra gnagare, är deras relativa densiteter artspecifika och kan korrelera med artskillnader i socialt beteende [8, 196]. Exempelvis har monogamiska prärievolymer högre densiteter av D2R och lägre nivåer av D1R i mPFC än promiskuösa ängvolymer [196]. Vidare har ängvolymer en signifikant högre densitet av D1R i NAcc än prärievolymer, en fundering som tros vara relaterad till den förhållandevis låga grad av social anknytning som noteras i ängsmarker [8]. Faktum är att farmakologisk blockad av D1R i NAcc ökade associerade beteenden i ängar [8].
Sammantaget har dessa studier visat skillnader i AVP, OT och DA-system mellan olika arter med olika livsstrategier. Som ett resultat har forskare fokuserat på dessa system i den prairiefulla hjärnan för att systematiskt undersöka neurobiologin hos beteenden som är inbördes förknippade med parbindning, inklusive partnerpreferensbildning, selektiv aggression och faderbeteende. Vi kommer att diskutera den neurobiologiska reglering av vart och ett av dessa beteenden i sin tur i följande avsnitt.
4. Neurobiologi av partnerpreferensbildning
4.1 Brain-aktivering associerad med partnerpreferensbildning
Ett allmänt använt tillvägagångssätt i studien av interaktioner mellan hjärnan och beteendet är att kartlägga omedelbart tidigt genuttryck i hjärnan efter ett beteendestest. Fos är till exempel proteinprodukten från den omedelbara tidiga genen, fos, som snabbt uttrycks i neuroner efter aktivering och lätt kan visualiseras genom immuncytokemi. Därför har Fos immunoreaktiv (Fos-ir) färgning använts i beteendemässiga neuroendokrina experiment för att identifiera regional neuronal aktivering i hjärnan associerad med visningen av specifika beteenden.
I prärievolymer heter heteroseksuell parning, samboende och / eller parning inducerad Fos-ir-färgning i flera hjärnområden, inklusive MeA, BNST och MPOA hos både män och kvinnor [56, 169]. Mating var i synnerhet relaterad till ökade Fos-ir nivåer i MeA, BNST, MPOA och gracile kärnan i medulla oblongata, vilket implicerar dessa hjärnområden som funktionella komponenter i en parningskrets som kan bidra till partnerpreferensbildningen [50, 51, 169]. En roll för MeA i prairie vole partnerpreferensen har ytterligare underförståtts av lesionsstudier, eftersom axonbesparande lesioner av MeA hos manliga prärievolymer minskade deras anknytningsbeteende mot en känd kvinna men hade ingen effekt på undersökande beteende, lokomotiv eller olfaktoriska undersökning [133].
4.2. Neuropeptidreglering av partnerpreferensbildning
De första bevis som tyder på att AVP och OT kan spela en viktig roll i partnerpreferensbildningen kom från studier som undersöker effekterna av social och sexuell erfarenhet - förutsättningar för naturligt framkallad partnerpreferensbildning - på dessa neuropeptidsystem i prairie full hjärnan. I manliga prärievolymer ökade samlivet med parning antalet AVP-mRNA-märkta celler i BNST [214] och minskade tätheten av AVP-ir-fibrer i LS [18]. Eftersom BNST-AVP-neuroner projekterar till LS [60], tyder dessa data på att parning underlättar AVP-syntesen i BNST- och AVP-frisättningen i LS hos manliga prärievolymer [216]. Eftersom parning är avgörande för partners preferensbildning hos män [124], erbjuder dessa data korrelativ bevisning för att AVP involveras i partnerpreferensbildningen. Hos kvinnor utgjorde istället exponering för manliga kemosensoriska signaler OTR-densitet i AOB, vilket indikerar att OT kan spela en roll i partnerpreferensbildningen hos kvinnliga prairievoles [233].
Direkt bevis på en roll för AVP och OT i partnerpreferensbildningen erhölls genom farmakologisk manipulering av dessa system. Intracerebroventricular (icv) administrering av en V1aR-antagonist blockerad partnerpreferensbildning i manliga prärievolymer, medan central AVP-administration inducerade partnerpreferenser i frånvaro av parning [43, 231]. På liknande sätt fyllde icv-administrering av AVP-inducerade partnerpreferenser hos kvinnlig prairie efter bara 1-timmen för samliv med en man och denna effekt blockerades genom samtidig administration av en V1aR-antagonist, vilket indikerar att AVP reglerar partnerpreferensbildning i båda könen [43]. OT-behandling har också påverkat partnerpreferensbildningen i båda könen. Specifikt inducerade icv OT-administrering partnerpreferenser hos både män och kvinnor och dessa effekter blockerades genom samtidig administrering med en OTR-antagonist [43]. Medan dessa data indikerar att både AVP och OT reglerar partnerpreferensbildningen i båda könen är det viktigt att notera att de effektiva doserna av neuropeptider skiljer sig åt mellan män och kvinnor [43].
Webbplatsspecifika manipuleringar har sedan flera gånger visat flera hjärnregioner viktiga för AVP och OT-reglering av partnerpreferensbildning. Hos män, inhiberade administrering av en V1aR-antagonist direkt i LS eller VP, men inte flera andra hjärnregioner, bildandet av parningsinducerade partnerpreferenser, medan administrering av AVP direkt i LS-inducerade partnerpreferenser i frånvaro av parning (Fig 2B) [146, 149]. Vidare förhindrade administrering av en OTR-antagonist i LS av manliga prärievolymer också parning-inducerad partnerpreferensbildning [149]. Hos kvinnor har istället den prelimbiska cortexen (PLC, en del av mPFC) och NAcc implicerats i den neuropeptiderga reglering av partnerpreferensbildning [150, 244]. OT-nivåer ökade i NAcc under socioxuell erfarenhet med en manlig [187]. Dessutom hindrade OT-injektion direkt i de NAcc-inducerade partnerpreferenser i frånvaro av parning, medan blockering av OTR i denna region eller PLC hindrade bildandet av parningsinducerade partnerpreferenser (Fig 2E) [150, 244].
Flera studier som utnyttjar viral vektormedierad genöverföring för att leverera och reglera uttrycket av gener av intresse för specifika hjärnregioner har stödit resultaten att AVP-neurotransmission i VP- och OT-neurotransmissionen i NAcc reglerar partnerpreferenser hos manliga och kvinnliga prärievolymer . Hos manliga män användes till exempel en adenoassocierad viral vektor för att leverera V1aR-genen till VP [183]. Som förväntat resulterade denna manipulering i en ökad densitet av V1aR i denna region. Intressant bildade dessa manliga partnerpreferenser i frånvaro av parning, vilket stödde de resultat som förbättrad AVP-neurotransmission i VP kan underlätta partnerpreferensbildningen i manliga prärievoles [183] (Fig 2C). Vidare inducerade V1aR-överuttryck i VP hos manliga ängar, inducerad partnerpreferensbildning i denna socialt promiskuösa art [145]. På liknande sätt accelererades OTR-överuttryck i NAcc hos sexuellt naiva kvinnliga prärievolymer med partnerpreferensbildning jämfört med kontroller (Fig 2F), men denna behandling förändrade inte partnerpreferensbildningen hos honungsängar [188]. Sammanfattningsvis belyser dessa studier de betydelse och platsspecifika effekter av AVP och OT på partnerpreferensbildningen hos manliga och kvinnliga prärievolymer.
4.3. DA-reglering av partnerpreferensbildning
Det senaste arbetet har visat att partnerpreferensbildningen i prairievoles också regleras av central DA, särskilt det mesolimbiska DA-systemet, en grupp DA-producerande celler som härrör från VTA och projekt till NAcc, mPFC och andra förebyggande regioner. Denna neurala krets anses vara integrerad inblandad i tilldelningen av motivationsvärde till miljöstimuli, vilket resulterar i generering av adaptiva målriktade beteenden [120, 232]. Mesolimbic DA har till exempel länge blivit involverad i att tilldela insatser som mat och mottagliga kompisar, och därmed förmedla beteenden som utfodring och reproduktion som är nödvändiga för överlevnad [120, 232]. På liknande sätt har mesolimbic DA föreslagits för att underlätta kompisvalet, vilket möjliggör att parringsansträngning fokuseras på föredragna specifika egenskaper [80], en hypotes som stöds av data som beskrivs nedan. Inspelningen av detta system i partnerpreferensbildningen är meningsfullt i ett evolutionärt sammanhang, eftersom urvalstryck som kräver att ett partnerskap mellan kamrater bildas skulle sannolikt leda till ett ökat motivationsvärde tilldelat sin partner och den selektiva anknytning som är karakteristisk för en parbindning.
Tidiga experimentella bevis som tyder på deltagandet av DA i partnerpreferensbildningen kom från perifera farmakologiska manipuleringar. Minns att 24-timmars samlevnad med parning på ett tillförlitligt sätt framkallar partnerpreferenser hos manliga och kvinnliga prärievolymer. Medan partnerpreferensbildning inte påverkades av saltinsprutning före parning, behandlades behandlingen med den icke-selektiva DAR-antagonisten, haloperidol, blockerade parningsinducerade partnerpreferenser i båda könen [7, 217]. Vidare underlättade behandlingen med låga doser apomorfin, en icke-selektiv DAR-agonist, bildandet av partnerpreferenser efter endast 6-timmars samlevnad i frånvaro av parning [7, 217]. Sammantaget tyder dessa resultat på att DAR-aktivering är avgörande för partnerpreferensbildning i prärievolymer.
Det första funktionella beviset för att implicera mesolimbisk DA i partnerpreferensbildningen var upptäckten att parning ökar DA-aktivitet i NAcc hos både manliga och kvinnliga prärievolymer [7, 98]. Hos kvinnor ökade till exempel extracellulära DA-nivåer nästan 51% över baslinjen under parning [98]. På samma sätt hade parrade män 33% mer DA-omsättning i denna region jämfört med icke-parade män [7]. Direkta bevis för NAcc DA: s roll i partnerpreferensbildningen kom från platsspecifika farmakologiska manipuleringar av DA-neurotransmission. Mikroinjektion av haloperidol i NAcc hindrade bildandet av parning-inducerade partnerpreferenser, medan mikroinjektion av apomorfin i denna region underlättade partnerpreferensbildningen i frånvaro av parning [7]. Dessa effekter var platsspecifika, eftersom DAR-manipulation i CP, en region som gränsar till NAcc som också mottar DAergic innervation från midbrainregioner, förändrade inte partnerpreferensbildningen [7].
Ytterligare experiment använde receptorspecifika agonister / antagonister för att demonstrera att D1R och D2R i NAcc differensiellt reglera partnerpreferensbildningen (Fig 3A & B). Specifikt möjliggjorde NAcc D2R-aktivering och förebyggande av D2R-blockering, partnerpreferensbildning i både manliga och kvinnliga prärievolymer, vilket indikerar att NAcc D2R-aktivering är både nödvändig och tillräcklig för partnerpreferensbildning [8, 98]. Däremot hindrade NAcc D1R-aktivering parning- och D2R-agonistinducerad partnerpreferensbildning i manliga prärievolymer, vilket indikerar en inhiberande roll av NAcc D1Rs på detta beteende [8]. Viktigt var att dessa manipuleringar endast var effektiva när de levererades till NAcc-skalet, men inte kärnan, vilket indikerar en subregional reglering av partnerpreferenser inom NAcc [8].
Den DAR-specifika regleringen av partnerpreferensbildning i NAcc har nyligen undersökts på intracellulär nivå. D2R och D1R är båda 7-transmembranreceptorer vars intracellulära effekter medieras av heterotrimera GTP-bindande proteiner (G-proteiner) (för recensioner, se [163, 166]). Medan D2R och D1R har liknande effekter på vissa signalvägar, reglerar de differentiellt den intracellulära cykliska adenosin 3 ', 5'-monofosfat (cAMP) signalkaskaden genom alfa-subenheten för de G-proteiner som de interagerar med [163, 166](Fig 3C). D2Rs binder till hämmande G-proteiner (Gai och Gao). När D2R är aktiverad, alfa-subenheten av Gai / o inhiberar adenylatcyklas (AC) -aktivitet, vilket leder till inhiberingen av cAMP-produktion och en minskning av aktiviteten av proteinkinas A (PKA) [163, 166]. D1R, i stället binder till stimulerande G-proteiner (Gas och Gaolf). D1R-aktivering leder till en ökning av AC-aktivitet, cAMP-produktion och PKA-aktivering [163, 166]. Eftersom D1R och D2R-aktivering differentiellt påverkar cAMP-signalering har det föreslagits att denna signalväg kan ligga till grund för den DAR-specifika reglering av partnerpreferensbildning [9]. Till stöd för denna hypotese, minskning av PKA-aktivitet inom NAcc-skalet, men inte kärna, underlättad partnerpreferensbildning i manliga prärievolymer, ett resultat som överensstämmer med effekterna av D2R-aktivering [8, 9] (Fig 3D). Vidare förhindrade aktivering av stimulerande G-proteiner och aktivering av PKA i NAcc-skalet i två separata försök var och en förhindrande av bildning av parningsinducerade partnerpreferenser, i överensstämmelse med effekterna av D1R-aktivering [8, 9] (Fig 3D). Viktigt är att dessa manipuleringar inte förändrade parning eller varaktigheten av kontakten under 24-timmarna av parning, vilket tyder på att ökad cAMP-signalering direkt stör verkan av partnerpreferensen. Sammantaget visar dessa experiment att cAMP-intracellulär signalering i NAcc-skalet reglerar partnerpreferensbildning och kan ligga till grund för de DAR-specifika effekterna på detta beteende.
5. Neurobiologi av selektiv aggression
Som tidigare nämnts visar man efter prästen av 24-timmar och bildandet av partnerpreferenser höga aggressionsnivåer mot specifika främlingar, särskilt manliga främlingar, men inte mot deras partner [124, 224, 231]. Dessutom, efter en till två veckor av utvidgad sambo och parning med sin partner, visar par-bundna manliga prärievolymer intensiv aggression mot både manliga och kvinnliga inkräktare, inklusive sexuellt mottagliga honor och därigenom avvisar potentiella nya kompisar [8, 99, 100, 231]. Denna selektiva aggression anses vara avgörande för kamrater, nätsförsvar och upprätthållandet av det befintliga bindandet mellan han och hans partner [8, 37, 38, 99, 100, 231]. Såsom beskrivs nedan har studier indikerat flera hjärnregioner och involvering av både AVP och DA i detta beteende.
5.1. Hjärnaktivering associerad med selektiv aggression
En rad hjärnregioner har blivit involverade i selektiv aggression. Visning av detta beteende har till exempel associerats med förhöjda Fos-ir i MeA, BNST, MPOA, LS och AH (Fig 4A) [99, 224]. I en av dessa regioner noterades AH, differentiell aktivering mellan exponering för den bekanta partnern och en obekant främling [99]. Speciellt manliga prärievolymer som parades med en kvinna i två veckor (dvs. par-bundna) och sedan exponerade för en speciell manlig eller kvinnlig främling hade en signifikant högre densitet av Fos-ir-celler i AH än par-bundna män återexponerade för sin partner. Intressant var att män som utsattes för antingen individer av man eller kvinna hade en signifikant högre densitet av celler dubbelmärkta för AVP-ir och Fos-ir i denna hjärnområde än män återexponerade för sina partner, vilket tyder på att AH AVP kan reglera selektiv aggression [99] (Fig 4B).
5.2. Neuropeptidreglering av selektiv aggression
På grund av den kända rollen som AVP i territoriella skärmar [79] och skillnaderna i AVP-receptorfördelning i förebildsregioner mellan monogamiska och polygamiska volymer [123, 225], Antogs AVP att vara involverad i regleringen av selektiv aggression. I det första experimentet för att testa denna hypotes, Winslow et al. (1993) fann att injektion av en V1aR-antagonist, men inte cerebrospinalvätska (CSF), in i lateral ventrikeln under 24-timmars parning förebyggde den efterföljande displayen av parningsinducerad selektiv aggression i hanepririevolymer. Dessutom inducerade infusion av AVP i laterala ventrikler aggression mot en inkräktare hos sexuellt naiva, icke-kvinnliga exponerade män. Liknande manipulationer av OT-systemet förändrade inte aggressiva beteenden, vilket indikerar att central AVP, men inte OT, neurotransmission reglerar selektiv aggression hos manliga prärievolymer [231].
Site-specifika manipuleringar i AH har vidare stött denna hypotes [100]. Sexuellt naiva män som fick AVP-infusion direkt i AH visade signifikant högre aggressionsnivåer mot en ny kvinna än män behandlade med vehikel eller med både AVP och en V1aR-antagonist, vilket indikerar att AVP-neurotransmission i AH kan inducera aggression i prärievolymer (Fig 4E). Vidare i par-bundna manliga prärievolymer var AVP-frisättning i AH signifikant högre hos individer utsatta för ett främlingdjur än de som utsattes för sina partner (Fig 4C). Intressant var korrelationen av AVP-frisättning i dessa djur positivt med deras aggressionsfrekvens och negativt med varaktigheten av anslutningen. Dessutom hindrade blockad av V1aR i AH, men inte andra hjärnregioner, visning av selektiv aggression hos par-bundna män, vilket direkt medför AH AVP i detta beteende (Fig 4E). I samma studie fann man att par-bundna män hade signifikant högre densiteter av V1aR, men inte OTR, i AH än sexuellt naiva män (Fig 4D), vilket tyder på att parbindningsupplevelse kan orsaka neuroplastiska förändringar i AH AVP-systemet som ligger till grund för framväxten av selektiv aggression [100]. Denna hypotes stöddes av upptäckten att artificiell överuttryck av V1aR genom viral vektor-medierad genöverföring, i sexuellt naiv prairie voles förbättrad aggression mot nya kvinnor (Fig 4F)[100]. Sammantaget indikerar dessa data att AVP i AH spelar en integrerad roll i regleringen av selektiv aggression hos manliga prärievolymer.
5.3. DA-reglering av selektiv aggression
Mesolimbic DA har också blivit implicerad i selektiv aggression, i synnerhet aggressionen som visas av parbondade män mot främlingar kvinnor [8]. I två separata experiment jämfördes DAR-densiteter i hjärnorna hos manliga prärievolymer som var sexuellt naiva jämfört med männen som antingen parades med en kvinna i 24-timmar eller två veckor (dvs. parbindad)8]. Även om inga skillnader i DAR-densiteter noterades mellan sexuella naiva män och de som hade parat med en kvinna i 24-timmar hade par-bundna män signifikant högre nivåer av D1R, men inte D2R, i NAcc, men inte CP, än deras sexuella naiva motsvarigheter (Fig 4G och H). Som två veckor, men inte 24-timmar, av samboende och parning ökade NAcc D1Rs, indikerar dessa resultat att denna neuroplastiska förändring inte är nödvändig för den initiala bildandet av partnerpreferenser-ett resultat som överensstämmer med D2R, men inte D1R, reglering av partnerpreferensformation som nämnts ovan men är istället en indikation på utökad socioxuell erfarenhet hos partnern (det vill säga en fullständig etablering av ett parbindning)8]. Intressant är att denna ökning av D1R-nivåer i parbindade män sammanfaller med beteendeframkomsten av offensiv aggression mot en främlingskvinna (män som är parade med en kvinna i två veckor, visar robust offensiv aggression mot främlingar kvinnor [8, 99, 100], medan män som är sexuellt naiva eller får träffa en kvinna för 24 timmar, inte [224]). Därför antogs det att ökade D1R-nivåer i NAcc hos par-bundna män kan reglera selektiv aggression mot främlingar honor. Site-specifik farmakologisk blockad av NAcc D1R användes för att testa denna hypotes. Medan par-bundna män behandlade med CSF visade robust offensiv aggression mot en kvinnlig inkräktare avskaffade intra-NAcc-injektion av en D1R-antagonist denna aggression (Fig 4I). Sammantaget tyder dessa data på att UPcc D1R-uppreglering kan ligga till grund för den viktiga beteendestransitionen som uppträder hos manliga prärievolymer, eftersom de utvecklas från tillståndet att vara sexuellt naiva för att vara helt para-bundna, vilket leder till offensiv aggression mot främlingar honor och upprätthållandet av det etablerade parbindningen [8]. I en intressant parallell med detta resultat upprepade exponeringen mot ett vanligt missbruk, amfetamin, ökad aggression mot specifika och förhindrade bildandet av partnerpreferenser [100, 151]. Viktigt är att dessa beteendemässiga förändringar sammanföll med en uppreglering av D1R i NAcc och V1aR i AH, vilket indikerar att missbruksmedel kan kapra naturliga former av neuroplasticitet som utvecklats för att upprätthålla parbindningar [100, 151].
6. Neurobiologi av faderlig beteende
Faderligt beteende har rapporterats i flera icke-humana monogamala däggdjursarter inklusive tamariner [246], marmosets [5], titis [160, 161] hamstrar [118], gerbils [182], möss [24] och voles [174, 205]. Studier i icke-humana primater har fokuserat på karaktäriseringen av faderliga beteenden och de effekter som manipulering av den sociala miljön har på visningen av dessa beteenden, och har tillhandahållit viktig translationell information för människors hälsa. Studier av gnagare har istället fokuserat på centralreglering av faderliga beteenden och har givit värdefull information om de neurala mekanismer som ligger till grund för faderbeteende. Även om California-musen har visat en användbar gnagaremodell för detta ändamål [24-26, 59], har den fulla modellen kanske mest använts i studier av neurobiologi av faderbeteende, och data från dessa studier sammanfattas nedan.
6.1. Hjärnaktivering associerad med paternal beteende
Precis som i studien av partnerpreferensbildning och selektiv aggression, använde tidiga studier som undersökte fosterlig beteende Fos-ir att kartlägga hjärnområden som aktiveras av pupexponering och visning av faderbeteende. Efter exponering för en konspecifik vuxen visade manliga prärievolymer ökad Fos-ir-färgning i vissa föregångsområden, inklusive AOB, MeA, BNST, MPOA och LS, vilket medförde att dessa regioner involverade sig vid behandling av puprelaterade signaler och / eller i reglering av faderbeteende [134, 222]. Det olfaktoriska systemets och MeAs roll i faderbeteendet bekräftades ytterligare genom lesionsstudier i prairievoles. Män som fick bilateral bulbektomi visade en signifikant minskning av faderbeteendet tillsammans med andra sociala beteenden, jämfört med män som fick en skamoperation [135]. Vidare minskar axonbesparande lesioner av MeA faderbeteende hos manliga prärievolymer utan att påverka andra beteenden som utforskning, framdrivning och olfaktorisk undersökning [133]. Till sist, till skillnad från prärievolymer, ökade inte vuxnaxponeringen signifikant Fos-ir-märkning i MeA, BNST, MPOA eller LS hos manliga ängar, vilket ytterligare föreslog betydelsen av dessa hjärnregioner vid reglering av manlig föräldravård [222].
6.2. Neuropeptidreglering av faderbeteende
Förutom de beteenden som tidigare nämnts har centrala AVP och OT också varit inblandade i föräldrabeteenden, särskilt hos kvinnor. Injektioner av AVP i laterala ventrikeln hos kvinnliga råttor inducerar uthålligt föräldrabeteende [177]. Vidare visar Long Evans råttor överlägsen föräldrabeteende jämfört med deras nära besläktade AVP-bristande mutantvarianter, Brattleboro råttor [227]. OT, både i periferin och hjärnan, spelar också en viktig roll i beteenden som är förknippade med mammens vård, inklusive livmoderkontraktion vid förlossning, mjölkutstötning under amning [87, 211] och reglering av moders beteende hos kvinnor [142, 177]. Eftersom OT och AVP därför har blivit involverade i föräldrabeteende hos kvinnor och andra sociala beteenden hos både honor och män, började forskarna utvärdera den roll som dessa neuropeptider spelade i regleringen av manlig föräldrabeteende.
De första bevisen för att föreslå en roll för dessa neuropeptider i fosterligt beteende tillhandahölls genom studier som undersökte sambandet mellan fäderlig erfarenhet och AVP-ir-fiberdensitet eller AVP / OT-mRNA-uttryck i hjärnan. Prärievolymer som hade varit parade med en kvinna i två veckor eller var första gången fäder visade betydligt mer faderliga beteenden och hade lägre densiteter av AVP-ir-fibrer i LS men inte MPOA än deras sexuellt naiva motsvarigheter [17, 18]. Intressant är det inte att denna förändring i LS AVP-ir-fiberdensitet hittades hos ängfolder - som naturligtvis visar lite eller inga faderliga beteenden gentemot ungar - vilket tyder på att förändringar i LS AVP verkligen kan spela en roll i prairie-fosterfaderbeteende [17]. AVP i PVN har också blivit involverad i prairie vole paternal beteenden, eftersom AVP mRNA-märkning i denna region ökades i manliga prärievolymer som nyligen hade blivit fäder, men förändrades inte hos naturligt icke-fosterliga manliga montane fullfäder [226]. Även om lite är känt om OT: s roll i fosterligt beteende i prärievolymer finns det några bevis på att denna neuropeptid kan vara involverad. Till exempel prärie vuxna valpar uppfödda av mödrar-bara fått mindre slicka / grooming och mogna långsammare, jämfört med valpar uppfödda av båda föräldrarna. Vid vuxen ålder uppvisade den förra en mindre pup-riktad föräldrabeteende och ökat OT-mRNA-uttryck i hypotalamus än sistnämnda, men sådana effekter uppmärksammades huvudsakligen hos kvinnor [4]. Tillsammans indikerar dessa data att AVP och OT i olika hjärnregioner kan reglera faderbeteende.
Få studier har direkt bedömt den funktionella betydelsen av centrala AVP och OT i faderbeteende. I ett av dessa studier noterades subtila förändringar i faderliga beteenden hos sexuellt naiva män efter icv administrering av AVP eller OT, medan kombinerad icv-behandling av en OTR- och V1aR-antagonist påverkade paternalbeteenden på ett dosberoende sätt [13]. Vid låga doser (1ng vardera) tenderade OTR / V1aR-antagonister att öka latensen för pup-tillvägagångssätt och huddling, medan vid höga doser (10ng vardera) fosterligt beteende reducerades signifikant och förekomst av pup-attacker ökade signifikant [13]. Även om denna studie visar att central AVP och OT verkligen har funktionella effekter på paternal beteende, krävs ytterligare experiment för att ytterligare förstå varje neuropeptids roll på specifika faderliga beteenden och deras verksamhetsområden i hjärnan. I den enda studien som gör det hittills granskade Wang et al (1994) effekterna av AVP-manipulation i LS på fyra av de vanligaste faderliga beteendena, inklusive slickning / grooming, crouching / huddling över, kontakt och hämtning av valpar. Sexuellt naiva manliga prärievolymer injicerade med AVP direkt in i LS spenderade betydligt mer tid på att visa faderliga aktiviteter, som speciellt kontaktade och höjde över valpar, än voles injicerade med saltlösning. Dessa effekter blockerades genom preinjektion av en V1aR-antagonist i LS, vilket tyder på att LS AVP är både nödvändigt och tillräckligt för reglering av faderbeteende [213].
Även om platsspecifika effekter av OT på paternal beteende aldrig har testats finns det bevis för att NAcc OT kan vara involverad. Detta bevis kommer från jämförande studier som visar artskillnader i NAcc OTR-densiteter som korrelerar med artskillnader i faderbeteende [122], betydelsen av OTR-aktivering i andra beteenden i samband med parbindning hos män (t.ex. partnerpreferensbildning) [150, 244] och olika studier som dokumenterar en roll av NAcc OTRs i kvinnlig föräldrabeteende. Exempelvis har NAcc OTR-densiteter relaterats till spontant maternalbeteende hos sexuellt naiva vuxna kvinnliga prärievolymer. Speciellt kvinnor som visade moders beteende hade högre densiteter av OTR i NAcc än kvinnor som inte visade mammers beteenden eller angripna ungar [173]. En liknande positiv korrelation noterades mellan NAcc OTR-täthet och alloparentalvård i ungdomliga kvinnliga prärievoles [172]. Vidare har OTR-densitet i NAccet varit positivt associerad med andra associerade beteenden, inklusive partnerpreferensbildning [188]. Även om de aldrig testats direkt hos män, indikerar dessa data potentialen för att NAcc OT är involverad i faderbeteende.
6.3. DA-reglering av faderligt beteende
Medan en hel del forskning har dokumenterat betydelsen av central DA i moderns beteende (se [171] för granskning) har färre studier undersökt en roll för central DA i faderbeteende. Även om antalet är begränsade, har dessa studier lämnat tvingande preliminära bevis för att DA också är involverad i manlig vårdomsorg.
Lonstein (2002) illustrerade att DAR-blockaden har olika effekter på olika aspekter av faderbeteende (t.ex. kontakt, slickning och huddling över ungar) i det enda farmakologiska försöket för att undersöka DAergic-reglering av faderbeteende i prärievolymer. Specifikt blockad av DAR med den icke-selektiva DAR-antagonisten, haloperidol, försämrades vissa faderliga beteenden, inklusive kontakt och slickande valpar, men förbättrade andra, till exempel huddling över valpar. Även om haloperidol stör allmän motorisk aktivitet vid vissa doser [195], noterades effekterna av haloperidol på vissa faderliga beteenden, speciellt popplickning, vid doser som inte förändrade totala aktivitetspoäng, vilket indikerar att DAR-aktivering har primära effekter på paternalbeteende. Därför visar dessa data inte bara en roll för DA i faderligt beteende utan visar också att DAergic-regleringen av faderbeteende är beteendespecifikt [153]. Inga platsspecifika manipuleringar har ännu använts för att avslöja hjärnregioner som är involverade i DAergic-regleringen av faderbeteende. Ett experiment som kartlägger neuronaktivering som svar på ungar har dock erbjudit viss inblick i denna fråga. Minns att prärie-full hjärnan innehåller en grupp DAergic-celler i pBNST och MeApd som är sexuellt dimorfa-män har mer DAergic celler i dessa områden än kvinnor [168] Och dessa celler är potentiellt känsliga för androgener och östrogener [40]. Intressant är att dessa cellpopulationer aktiveras (indikerad med dubbel-märkning Fos / TH) i den manliga prärie-hjärnan efter interaktioner med specifika valpar [168], och kan därför vara involverad i faderligt beteende.
Även om inga studier ännu har genomförts för detta ändamål, föreslås att NAcc DA också kan spela en roll i faderbeteende. Som beskrivet tidigare innehåller den fulla NAcc täta DA-terminaler och receptorer och NAcc DA spelar en viktig roll vid reglering av andra sociala beteenden som hör samman med parbindning, inklusive partnerpreferensbildning och selektiv aggression i manliga prärievoles [7, 8]. Dessutom spelar NAcc DA en välkänd roll i moderns beteende hos andra gnagarearter. I råttor, till exempel, släpps DA i NAcc som svar på pup stimuli [109] och förändringar i NAcc DA-aktivitet över postpartumperioderna är korrelerade med förändringar i olika föräldrabeteenden som sträcker sig från hämtning av puder, omvårdnad, slickning / grooming och maternellt minne [3]. Det kan därför vara värdefullt för framtida utredningar av manliga föräldrabeteenden att undersöka möjligheten att NAcc DA spelar en viktig roll.
7. Andra neurokemikalier / hormoner inblandade i parbindning
Förutom AVP, OT och DA har flera andra neurotransmittorer och hormoner blivit involverade i sociala beteenden i samband med parbindning i prärievolymer. Ett intressant exempel innefattar neurokemikalier associerade med hypotalamus-hypofys-adrenal (HPA) -axeln, systemet som medierar stressresponser. Kortfattat binder kortikotropinfrisättande faktor (CRF) som frigörs från hypotalamus under en stressor till CRF-receptorer i den främre hypofysen som leder till syntesen av adrenokortikotroft hormon (ACTH) [143]. ACTH släpps sedan in i blodomloppet och verkar på adrenal cortex för att producera glukokortikoider, såsom kortikosteron (CORT), som sedan kan reagera på glukokortikoidreceptorer (GR) i hjärnan för att medla respons på stress [143]. Prärievolymer anses vara glukocorticoidresistenta gnagare eftersom de har ca 5- till 10-vikta större basala plasma CORT och 3-vikta större basala nivåer av ACTH, tillsammans med 10-vikta lägre affinitet GRs, speciellt typen I GR, som uttrycks i lägre densiteter i hjärnan jämfört med råttor och promiskuösa volymer [110, 204].
Data från beteendexperiment indikerar att effekten av CORT på parbindning är sexuellt dimorf. Vid kvinnliga prärievolymer, samliv med en man, som ledde till partnerpreferensbildningen, minskade signifikant serum CORT-nivåer [63]. Vidare reduceras GR-aktivitet antingen genom att minska cirkulerande CORT genom adrenalektomi [63] eller genom att behandla djur med en GR-antagonist [52], underlättad partnerpreferensbildning. I motsats härtill, CORT-injektioner eller ett stressigt simtest, vilket ökade cirkulerande CORT [66] förhindrade utvecklingen av partnerpreferensbildningen [63]. Tillsammans föreslår dessa data att en minskning av HPA-axelaktiviteten underlättar partnerpreferensbildningen hos kvinnliga prärievolymer. Hos män, inhiberade adrenalektomi inblandad partnerpreferensbildning och denna effekt reverserades med CORT-ersättning [64], vilket indikerar att CORT är nödvändigt för partnerpreferensbildning hos män. Vidare i en senare studie ökade förlusten av en bunden partner signifikant cirkulerande CORT-nivåer och binjursviktsvikten hos manliga prärievolymer, vilket tyder på att HPA-axelaktiviteten kan mediera de aversiva effekterna av partnerseparation och därmed spela en roll vid bevarande och underhåll av befintliga parbindningar [29]. HPA-axeln har också blivit involverad i faderligt beteende. Manspersoner utsatta för en simning stress spenderade betydligt mer tid huddling över valpar och en trend mot mer tid slickar och grooming ungar än unstressed kontroller [14]. Dessa beteendeeffekter hittades inte hos kvinnliga prärievolymer, vilket indikerar att effekterna av stress på föräldrabeteende - som partnerpreferensbildning - kan vara sexuellt dimorfa [14].
CRF har också blivit involverad i parbindningsbeteenden. Manliga prärievolymer som fick CRF-injektioner visade partnerpreferenser i frånvaro av parning och detta inducerade beteende blockerades genom samtidig administrering av en CRF-receptorantagonist [67]. Hjärnområden som är involverade i CRF-medling av partnerpreferenser har också identifierats. Lokala CRF-injektioner i NAcc underlättades, medan CRF-receptorantagonister inhiberade, partnerpreferensbildning i manliga prärievolymer [148]. Vidare framkallade parning med en kvinna en ökning av CRF-mRNA i BNST hos manliga prärievolymer [29]. Slutligen ökade icv-administrering av urokortin-II, en medlem av CRF-peptidfamiljen, passivt föräldrabeteende hos både manliga och kvinnliga prärievolymer, men denna behandling hade inga effekter på ångest eller lokomotoriska beteenden [190].
Flera andra neurokemikalier är också inblandade i social bindning i prärievolymer. Exempelvis inducerades intra-VTA-administrering av NBQX, en AMPA-receptorantagonist eller bicucullin, en GABA-receptorantagonist, med partnerpreferensbildning, vilket medförde dessa aminosyror vid selektiv anslutning [53]. Administrering av den selektiva serotoninåterupptagshämmaren, fluoxetin, ökade latensen att engagera sig i föräldrabeteende hos både manliga och kvinnliga prärievolymer, minskad aggression hos män och hade inga effekter på icke-sociala beteenden [209], vilket indikerar att serotonin också kan förmedla sociala beteenden i samband med parbindning. Gonadal steroider kan också läggas till i denna lista. Manipulering av testosteron eller östrogen under den första eller andra veckan i livet förändrade signifikant efterföljande associerade och / eller alloparentala beteenden hos juvenilpririevoles [138, 184]. Östrogenreceptor alfa (ERa) kan mediera några av effekterna av gonadala steroider på parbindningsbeteenden i prärievolymer. Studier har visat att honor har flera ERa-ir-celler i flera hjärnområden, inklusive MeA, BNST, MPOA och VMH än män, och en minskning av ERa-ir-färgning i BNST, MPOA och VMH hos honor var associerad med induktion av sexuell mottaglighet [113]. Hos män utvecklade förstärkt ERa-uttryck i MeA genom transfektion av en adenoassocierad virusvektor uppvisningen av alloparalt beteende och nedsatt partnerpreferensbildning [58]. På samma sätt minskade män med ökat ERa-uttryck i BNST-minskat socialt intresse [140]. Dessa data indikerar ett omvänt förhållande mellan regionalt ERα-uttryck och socialt beteende i prärievolymer. Sammantaget lyfter studierna som beskrivs ovan in involveringen av flera neurokemikalier och hormoner vid reglering av parbindningsbeteenden hos både manliga och kvinnliga prärievolymer.
8. Neurokemiska / hormoninteraktioner
Som omnämnts ovan har en rad neurokemiska, neurotransmittorer och hormonsystem blivit involverade i parbindning. Det är emellertid osannolikt att dessa system fungerar självständigt för att reglera detta komplicerade sociala beteende. I det följande avsnittet kommer vi att granska studier som dokumenterar kända interaktioner mellan några av dessa system, bland annat CRF, OT, AVP, DA, glutamat (GLU), gamma-aminobutyrsyra (GABA) och gonadala steroidhormoner bindningsbeteenden, främst partnerpreferensbildning.
Två av de första neurokemikalierna som föreslog att interagera med varandra i regleringen av partnerpreferensbildningen i prairievoles var CORT och OT. Minns att hos sexuellt naiva kvinnor ökade exponeringen för en obekant man avsevärt ökad central OT-frisättning [187] och minskade serum CORT nivåer [63], menade effekter för att underlätta partnerpreferensbildningen. Intressant visade ICV-injektioner av OT en jämförbar minskning av serum CORT-nivåer, vilket tyder på att OT kan interagera med HPA-axeln för att reglera partnerpreferensbildningen [65] - en idé som kan motivera framtida undersökningar med tanke på den föreslagna interaktionen mellan OT och CORT i andra sociala beteenden [6, 39, 42, 132].
OT har också visat sig interagera med AVP vid reglering av partnerpreferenser, ett resultat som inte är överraskande med tanke på att dessa två neuropeptider är nära besläktade med varandra och inte bara delar liknande kemiska strukturer - skiljer sig endast med endast två aminosyror men kan interagerar också med varandras receptorer [19]. Som tidigare beskrivits kan icv-injektion av AVP eller OT inducera partnerpreferenser hos både manliga och kvinnliga prärievolymer efter så lite som 1-timmars samlevnad med ett motsatt könsbestämd djur. Intressant är att effekterna av AVP på partnerpreferensbildningen avskaffas i närvaro av en OTR-antagonist och effekterna av OT avskaffas i närvaro på en V1aR-antagonist, vilket indikerar att AVP och OT kan interagera för att förmedla partnerpreferenser [43]. Vidare indikerar dessa resultat att underlättandet av partnerpreferensbildningen kan kräva samtidig aktivering av både V1aR och OTRs [43]. Site-specifik manipulation i LS av manliga prärievoles har sedan stött denna hypotes. Partnerpreferensbildning inducerad av AVP-mikroinjektion i LS blockerades genom samtidig administrering av en OT-receptorantagonist [149]. Sammantaget föreslår dessa studier att centrala OT- och AVP-system kan fungera i samverkan med varandra för att förmedla partnerpreferensbildning.
OT och AVP har också visat sig interagera med andra neurotransmittorsystem, såsom DA, för att förmedla partnerpreferenser. I kvinnliga prairievolymer förhindrades exempelvis partnerpreferenser inducerad genom NAcc D2R-aktivering genom samtidig administrering av en OTR-antagonist [150]. Omvänt blockerades partnerpreferenser som inducerades genom central OT-administrering genom samtidig administrering av en D2R-antagonist i NAcc [150]. Dessa resultat tyder på att samtidig aktivering av både D2R och OTR i NAcc krävs för att underlätta partnerpreferenser hos kvinnliga prairievolymer. AVP-DA-interaktioner har också blivit involverade i partnerpreferensbildning. I en nyligen genomförd studie var naturligt promiskuösa manliga ängvolymer - som inte annars skulle bilda partnerpreferenser med en kompis-mottagen viral vektor-medierad överföring av prärie-full V1aR-genen i VP, vilket resulterade i uppreglering av V1aR i denna region och bildandet av partnerpreferenser efter 24 timmars parning [145]. I ett andra experiment blockerades dessa virala vektorinducerade preferenser genom administrering av en D2R-antagonist före parning, vilket antyder att AVP och DA kan interagera för att mediera parbindningsbildning [145]. Denna hypotes stöds av den välkända neuroanatomiska kopplingen mellan dessa två regioner, eftersom D2R uttrycker medium snygga neuroner i NAcc-projektet direkt till VP [90].
GLU, GABA och CRF har också föreslagits att interagera med DA i regleringen av partnerpreferenser [52, 53]. Blockad av AMPA GLU eller GABA-receptorer, via injektion av NBQX respektive bicucullin, till de VTA-inducerade partnerpreferenser i frånvaro av parning. Eftersom VTA ger den huvudsakliga källan till DAergic afferenter till mesolimbiska hjärnregioner, inklusive NAcc, har det föreslagits att effekterna av dessa antagonister på partnerpreferensbildningen kan ha medierats av deras effekter på NAcc DAergic neurotransmission [53]. I en separat studie, resulterade perifert administrering av RU-486, en GR-antagonist, inducerade partnerpreferenser hos kvinnlig prairie i frånvaro av parning [52]. Dessa effekter blockerades genom samtidig administrering av antingen en D1R- eller D2R-antagonist i lateral ventrikeln, vilket tyder på att effekterna av GR-antagonism på partnerpreferensbildning kan medieras genom en interaktion med centrala DA-system [52]. Ytterligare experiment krävs för att specificera typen av interaktioner mellan GLU, GABA, CRF och DA i partnerpreferensbildning.
Slutligen spelar gonadala steroider en viktig roll i parbindning och antas interagera med en mängd neuropeptid och neurokemiska system som är inblandade i detta beteende. Till exempel ökar expanderad exponering för en manlig (eller manlig kemosensorisk signal) cirkulerande östradiolnivåer och därefter beteendestrus eller sexuell mottaglighet hos kvinnliga prärievolymer [35, 36, 47, 203]. Sexuell mottaglighet kan också induceras hos ovariektomiserade honor genom östrogenadministration ensam [35]. Intressant ökade ökade östrogenhalter i serum, som inducerades genom exponering för manliga kemosensoriska signaler eller genom exogen östrogenadministration, signifikant ökad OTR-bindning i prästens fulla hjärna [233], vilket indikerar att östrogen och OT kan interagera för att reglera parning-vilket underlättar partnerpreferensbildningen hos kvinnor [228]. Hos män har testosteron visat sig påverka effekterna av AVP på partnerpreferensbildning. Minns att icv administration av AVP underlättar bildandet av partnerpreferenser hos manliga prärievolymer efter endast 1-timmars samlevnad [43]. Intressant är att AVP-administrering inte framkallar partnerpreferenser hos vuxna manliga prärievolymer som kastades på födelsedagen, vilket tyder på att testosterons organisatoriska effekter krävs för AVP: s effekter på partnerpreferensbildning [57]. Testosteron och AVP kan också interagera i reglering av paternalbeteende, eftersom manliga prärievolymer som kastades i vuxenlivet hade en minskad densitet av AVP-ir-fibrer i LS och visade mindre paternal beteende än kontroller med intakta gonader [219] (jfr [152, 153]).
9. Sammanfattning och ytterligare överväganden
Parbindning i prärievolymer är ett komplicerat socialt beteende som innebär samordning av flera distinkta beteenden, inklusive selektiv anslutning, selektiv aggression och föräldravård. Det lämpliga uttrycket för dessa beteenden kräver en mängd olika kognitiva funktioner, inklusive sensorisk bearbetning, minnesbildning och individuellt erkännande, såväl som motorutmatning. Flera hjärnregioner, såsom MeA, BNST, LS, NAcc, PFC och AH, som är kända att förmedla dessa processer, har blivit involverade i parbindningsbeteenden i prärievolymer, såsom beskrivits ovan. Vidare är många av de neurokemikalier som har blivit involverade i parbindningsbeteenden, inklusive AVP, OT, DA, CRF och GLU, kända för att verka i dessa hjärnregioner för att förmedla processer som är nödvändiga för parbindning. Till exempel, AVP i LS [78] och OT i MeA [77] förmedla socialt erkännande i andra arter, en process som är inneboende för bildandet och visningen av partnerpreferenser i prärievolymer. Som ett annat exempel spelar DA i NAcc en viktig roll i konditionerad belöning [23, 119], en process som sannolikt bidrar till partnerpreferensbildningen genom att mediera en lärd association mellan de förstärkande egenskaperna hos parningen och den specifika olfaktoriska signaturen hos kompisanten [8, 10, 245].
Även om noggrant experiment har visat vikten av var och en av dessa separata hjärnområden och neurokemikalier för parbindningsbeteenden regleras varje beteende otvivelaktigt av en större krets som involverar flera hjärnregioner och neurokemikalier. Medan data ännu inte helt undersökts i volymer har data från andra gnagarearter visat tydliga anatomiska kopplingar mellan de ovan angivna hjärnregionerna och dessa förbindelser bildar neurala kretsar med diskreta funktioner som är relevanta för parning av bindning [245]. Till exempel spelar anslutningar mellan vomeronasorganet (VNO), AOB och MeA en viktig roll vid behandling av kemosensoriska signaler [30, 72, 121, 130, 192] och inte överraskande är aktivering av både VNO och MeA under social och sexuell erfarenhet (när diskreta specifika olfaktoriska signaler är närvarande) väsentliga för bildandet av partnerpreferenser [49, 133]. Anslutningar mellan MeA och AH-reglera aggression [33, 202], och aktivering av denna vägen reglerar selektivt selektiv aggression i prärievoles [99, 224]. Dessutom väljs det välkännade mesolimbiska DA-systemet, som består av DAergic-celler i VTA-projektet, som projekterar NAcc och mPFC, regleras av ömsesidiga GLUergic-prognoser från mPFC till NAcc och VTA [34, 193]. Denna neurala krets tilldelar motivativ salighet till miljömässigt relevanta stimuli [120, 232], underlättande av adaptiva målriktade beteenden, såsom samverkan med en mottaglig kompis [22, 74, 179, 180] och hämtning av valpar [2, 112, 171]. Det är viktigt att notera att precis som samma system kan förmedla mer än ett beteende, vilket framgår av det senare exemplet, kan samma neurokemiska reglera mer än ett beteende. Exempelvis spelar AVP-neurotransmission i LS, VP och / eller AH en viktig roll i partnerpreferensbildningen, selektiv aggression och faderbeteende. Vidare kan ett beteendehändelse förmedlas av mer än en neuralkrets. Exempelvis inducerar socioseksuell erfarenhet - en förutsättning för partnerpreferensbildning - både DA och OT-frisättning i NAcc [98, 187], AVP release i både LS [216] och VP [245] och har också föreslagits att släppa OT i PFC [245]. Således fungerar flera neurala kretsar och neurokemikalier i samverkan med varandra för att reglera beteenden som hör samman med parbindning.
Slutligen, i diskussionen om parbindning i prairie vole, bör könsskillnader inte förbises. Som diskuterats ovan är den neurala regleringen av parbindningsbeteenden i vissa fall sexuellt dimorfa (t.ex. CORT-reglering av partnerpreferensbildning [63, 64]). Vidare kan vissa neuropeptider, såsom AVP och OT, ha könsspecifika roller i vissa beteenden relaterade till parbindning: AVP reglerar selektiv aggression [99, 100] och faderligt beteende [149, 213] hos män, medan OT reglerar mammasomsorg hos kvinnor [16, 76, 165, 173, 178]. Dessutom verkar män och kvinnor skilja sig i deras känslighet för AVP och OT. Fastän båda neuropeptiderna har blivit involverade i partnerpreferensbildning i båda könen [43] var lägre doser AVP tillräckliga för att inducera partnerpreferenser hos män än kvinnor och perifer OT-administrering var effektiv för att inducera partnerpreferensbildningen endast hos kvinnor, men inte manliga, prärievolymer [54]. Sexuella dimorfier i fysiologi och neurala substrat kan ligga till grund för dessa skillnader i beteende. Till exempel, som hittades i andra gnagare arter [48, 61, 207] har manliga volymer mer AVP-mRNA-märkta celler i BNST och MeA och en högre densitet av AVP-ir-fibrer i LS (sannolika prognoser från AVP som producerar celler i BNST och MeA) än kvinnliga volymer [17, 221]. Intressant, inducerar 3-dagar av samboende med ett motsatt kön specifikt en ökning av antalet AVP-mRNA-märkta celler i BNST och en minskning av tätheten av AVP-ir-färgning i LS hos han, men inte kvinnlig, prärievolymer, vilket indikerar en könsmässig effekt av socioseksuell erfarenhet av AVP-aktivitet, vilket i sin tur kan spela en roll vid reglering av parbindningsbeteende hos manliga prärievolymer. Sexskillnader har också funnits i en population av TH-syntetiserande celler i det anteroventrala periventrikulära preoptiska området [139] och den förlängda amygdalaen [168] i den prairiefulla hjärnan, men den funktionella rollen hos dessa celler i parbindning behöver fortfarande undersökas. Det är välkänt att sexuella dimorfier i fysiologi och neurala substrat kan ligga till grund för könsskillnader i beteende. Dessutom kan könsskillnader i hjärnan möjliggöra visning av liknande beteenden mellan män och kvinnor trots deras olika fysiologier [62]. Med andra ord kan sexuellt dimorfa neurokemiska system tillåta män och kvinnor att ha kompensationsmekanismer som fungerar i samverkan med sina fysiologier för att producera liknande beteendemässiga resultat. Detta förslag överensstämmer med studier i prairie vole som visar att sexuellt dimorfa system, såsom AVP-banorna från MeA och BNST till LS [17], aktivera visning av föräldrabeteenden hos män [216] medan OT-system möjliggör samma beteenden hos kvinnor [16, 173].
10. Slutsatser och framtida riktningar
Även om studien av bindningarna som bildas mellan prärieparpar kan inte möjliggöra att vi fullt ut förstår de mänskliga relationernas komplexa, kan de säkert ge insikt i de grundläggande neurala mekanismerna som ligger bakom vuxen attraktion och bilaga. Litteraturen som har granskats ovan har implicerat en mängd neuropeptid-, neurotransmittor- och hormonella system vid reglering av parbindning i prärievolymer. Följaktligen har förberedande arbete hos människor implicerat många av dessa samma system i människors sociala beteenden. Till exempel har ny forskning som utnyttjar funktionell magnetisk resonansavbildning för att mäta realtidshjälanaktivering hos människor föreslagit att DA-neurotransmission kan ligga till grund för mänsklig kompisval och bifogning [81]. Dessa studier visade att DA-rika områden, såsom VTA, aktiverades när deltagare i antingen tidiga stadier av intensiva romantiska relationer eller i långsiktiga djupt kärleksfulla relationer såg ett fotografi av deras älskade men inte när de såg bilder av andra bekanta individer [12, 20, 21]. Tidigare studier har också medfört OT-systemet vid interaktioner mellan människor. I ett placebokontrollerat experiment, till exempel, intranasal administrering av OT-ett leveranssätt som lätt tillåter neuropeptidåtkomst till hjärnan, ökade signifikant positiv kommunikation mellan par, som indexeras av ögonkontakt, nyfikenhet / vård och överenskommelse poäng [70]. Dessutom har OT visat sig öka förtroendet bland människor - en förutsättning för social anslutning [137]. Vidare har AVP implicerats i humant aggressivt beteende, eftersom nivåer av AVP i cerebrospinalvätskan hos män och kvinnor var positivt korrelerade med en livshistoria av aggressiva beteenden [46]. Sammanfattningsvis belyser dessa studier möjligheten att liknande neurala mekanismer kan medföra sociala beteenden hos människor och icke-humana däggdjur.
En relativt hög grad av bevarande mellan beteendemässiga och neurobiologiska aspekter av prairie vole och mänskliga sociala beteenden antyder att prairie vole modellen kan vara idealisk för grundläggande och translationell forskning som undersöker neurobiologin av socialt beteende. Följaktligen kan forskning i prärievolymer inte bara låta oss lära oss mer om de faktorer som ligger till grund för det normala sociala beteendet, men kan också göra det möjligt för oss att utforska de bakomliggande orsakerna till sociala underskott som noteras vid flera psykiska störningar. Ett anmärkningsvärt exempel involverar användningen av prairie vole-modellen för studier av autismspektrum störningar [147, 157], där AVP, OT och DA redan har blivit inblandade [111, 115, 156, 236]. Dessutom har prairie vole nyligen etablerats som en djurmodell för depression, speciellt depression inducerad av social förlust vid vuxen ålder [29, 103]. Slutligen har prärievolymer nyligen använts för att studera effekterna av missbruksmissbruk på parbindning och dessa studier har visat att dysregulering av det mesolimbiska DA-systemet kan vara inblandad i läkemedelsinducerad försämring av socialt beteende [151, 238]. Dessa och andra studier [84] demonstrera nyttan av denna djurmodell för undersökning av neurala mekanismer som ligger till grund för normala och onormala sociala beteenden och deras relaterade processer.
Erkännanden
Vi vill tacka C. Lieberwirth, K. Lei, MM Martin och AS Smith för deras kritiska läsning av manuskriptet. Vi tackar också AS Smith för hans hjälpsamma diskussioner under skrivandet av detta manuskript och för hans fotografiska bidrag. Vi bekräftar tacksamt C. Badland och J. Chalcraft för deras hjälp med siffrorna. Finansiering för detta arbete beviljades av National Institutes of Health-bidrag DAF31-25570 till KAY, MHF31-79600 till KLG och MHR01-58616, MHR21-83128, DAR01-19627 och DAK02-23048, till ZW.
fotnoter
1Medan prärievolymer som härstammar från Illinois visar beteenden som indikerar en monogamistisk livsstrategi i fältet och på ett tillförlitligt sätt visar parningsledda parbindningsbeteenden vid laboratorieförhållanden är det viktigt att notera att prärievolymer från Kansas [55, 186] och Tennessee [175, 235] visa subtila skillnader i vissa aspekter av deras beteende och fysiologi [185] Dessa skillnader stöder teorin om att en rad ekologiska förhållanden kan påverka djurbeteende och parningsstrategier mellan populationer inom samma art [73]. Som ett resultat av denna variation används prairievolymer från Illinois mest i laboratorieundersökning av neurobiologi av parbindning. Data från dessa studier ligger i fokus för den aktuella översynen.
Ansvarsfriskrivning för förlag: Detta är en PDF-fil av ett oediterat manuskript som har godkänts för publicering. Som en tjänst till våra kunder tillhandahåller vi denna tidiga version av manuskriptet. Manuskriptet kommer att genomgå copyediting, uppsättning och granskning av det resulterande beviset innan det publiceras i sin slutliga formulär. Observera att under tillverkningsprocessen kan det upptäckas fel som kan påverka innehållet och alla juridiska ansvarsfrister som gäller för tidskriften avser.
Referensprojekt
;