Функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям (Роспечать)

В прилежащем ядре мозга моногамных полевок нашли нейроны приближения к партнеру

Американские ученые выделили в прилежащем ядре мозга прерийных полевок (они же желтобрюхие полевки, Microtus ochrogaster) популяцию нейронов, активность которых наблюдается исключительно при приближении особи к ее долговременному партнеру. Их активность определяла то, насколько связь прочная, но не менялась в момент коммуникации и не зависела от того, с кем коммуникация происходит. Обнаруженные нейроны могут помочь уточнить то, как млекопитающие формируют моногамные связи, пишут ученые в Proceedings of the National Academy of Sciences

Задача каждого вида — произвести на свет как можно больше потомства. Количество потомства, в свою очередь, напрямую зависит от репродуктивного успеха, и если для самок он по большей части обеспечивается комфортной беременностью, безопасными родами и успешным кормлением, то для самца самая выигрышная стратегия — это оплодотворить как можно больше самок. Именно поэтому моногамия (то есть предпочтение к спариванию с одним партнером в течение какого-то продолжительного периода) в животном мире довольно редка: в том или ином виде моногамны около 10 процентов видов млекопитающих, включая людей.

У моногамии, однако, есть свои плюсы, в том числе — для успешного размножения: сформированная пара может вместе заботиться о потомстве, тем самым обеспечивая свой репродуктивный успех не количественно, а качественно. Моногамные отношения, однако, устроены намного сложнее, чем полигамные: помимо базового стремления к размножению они также характеризуются желанием взаимодействовать с партнером в течение продолжительного периода, выбирая именно эту коммуникацию среди всех возможных других. 

Поэтому важно понимать, что лежит в основе моногамных отношений — в том числе и с точки зрения нейробиологии. Изучать моногамию в лабораторных условиях, однако, не так просто: большинство распространенных модельных организмов (в том числе, например, крысы и мыши) все же предпочитают вести полигамный образ жизни. 

Идеально для этих целей подходят прерийные полевки — грызуны, которые формируют пары на всю жизнь. Три года назад с помощью них удалось выяснить, что за условную влюбленность в долговременного партнера отвечает взаимодействие входящего в систему вознаграждения прилежащего ядра и префронтальной коры. В новой работе ученые под руководством Зои Дональдсон (Zoe Donaldson) из Университета штата Колорадо в Боулдере решили уточнить факторы, которые влияют на активность прилежащего ядра при формировании моногамной пары.

В исследовании приняли участие 17 прерийных полевок: 7 самцов и 10 самок. В область прилежащего ядра их головного мозга ученые вживили миниатюрные микроскопы, которые позволяет оценить активность отдельных популяций нейронов с помощью кальциевой визуализации: генерируемый аксонами потенциал действия характеризуется появлением ионов кальция (Ca2+). Ученые оценили активность нейронов прилежащего ядра до того, как полевки сформировали пары, сразу же после первого спаривания и через 20 дней после формирования пары. 

Со временем связь между самцом и самкой в паре действительно укреплялась: чем больше времени прошло с момента первого спаривания, тем больше две полевки проводили время друг с другом, а не с другими полевками, незнакомыми (p = 0,009). Тем не менее, активность нейронов прилежащего ядра во время взаимодействия полевки с партнером или с незнакомой особью не отличалась — из этого ученые сделали вывод, что активность прилежащего ядра, появляющаяся во время общения животных, не зависит от типа отношения между ними.

Далее из всех активных нейронов прилежащего ядра ученые выделили ту часть, которая активируется во время приближения к другой особи и во время отдаления от нее. Количество нейронов, селективно активных во время приближения полевки к сородичу, не зависело от того, с какой особью общается полевка, до формирования пары, но росло после того, как пара была сформирована. Для нейронов, селективно активных при отдалении особей друг от друга, такой зависимости не наблюдалось.

После первого спаривания активных нейронов в прилежащем ядре было больше, когда полевка приближалась к партнеру, чем когда она приближалась к незнакомой особи (p = 0,003) — и число этих нейронов росло со временем — по ходу того, как связь укреплялась: по количеству активных нейронов можно было также предсказать и то, насколько крепкой была связь двух полевок (как много времени они проводили вместе). Кроме того, нейроны, которые были активны во время приближения особи к партнеру, не пересекались с теми, которые активировались приближением к другой особи. 

Авторам работы, таким образом, удалось уточнить роль, которую играет прилежащее ядро в формировании прочной моногамной связи. Вопреки ожиданиям, активность этой структуры не зависит от того, взаимодействует ли особь со своим партнером или с другой, незнакомой особью. Напротив, для прилежащего ядра, по-видимому, важнее события, которые происходят до взаимодействия, а именно — скорое приближение к партнеру.

Появление у живых видов моногамии объясняют и другими факторами. Например, ученые уже выясняли, что переход человеческих обществ к формированию моногамии мог быть ответом на распространение в этих обществах заболеваний, передающихся половым путем.

Елизавета Ивтушок

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.