Японские ученые нашли механизм «переключения» мозга самцов

Команда японских нейробиологов из Центра исследования динамики биосистем при Институте физико-химических исследований (RIKEN) выяснила, что за счет пептидного «гормона любви» — окситоцина — у самцов мышей радикально меняется отношение к детенышам. Как отмечается в исследовании, опубликованном в журнале Neuron, этот же механизм может действовать у человека.

Взрослый мозг обладает нейропластичностью, позволяющей менять поведение в соответствии с конкретными требованиями жизни. Так, неопытные животные редко заботятся о детях своего вида, поскольку подобное поведение может стать тяжелым бременем и снизить их приспособленность: к примеру, взрослый самец мыши, никогда не имевший связи с самками, зачастую нападает и даже убивает детенышей, но может превратиться в любящего отца после рождения собственного ребенка. 

Несмотря на множество исследований, нейронные механизмы, вызывающие изменения в поведения, изучены плохо. Основным путем, посредством которого мозг достигает нейропластичности, считается изменение силы синаптических связей между нейронами. Но сложно точно определить, какие нейроны либо их типы образуют синапсы, претерпевающие изменения по итогу того или иного события. Чтобы получить ответы на эти вопросы, необходимо точно определить местоположение и тип нервных клеток, чьи синаптические связи меняются. Это и стало целью авторов новой работы, а таким решающим жизненным «поворотом» послужило вынужденное отцовство.

Как показали предыдущие исследования, инъекции окситоцина, продуцируемого нейронами в паравентрикулярном ядре гипоталамуса, порождают заботу у девственных самок грызунов. Напротив, утрата функции окситоцина либо его рецептора демонстрирует лишь незначительную материнское заботливое поведение. К тому же ученые предполагают, что действие этого гормона может способствовать началу проявления заботы, но в меньшей степени — ее поддержанию.

Однако, в отличие от экспериментов с самками, функция окситоцина в мужском мозге и связанное с этим заботливое поведение отцов в основном упускалось из виду. И японские исследователи впервые выявили важнейшую роль окситоцин-продуцирующих нейронов гипоталамуса в нейропластичности у самцов мышей, когда они становятся родителями.

«В то время как женщины испытывают множество физиологических и эндокринологических изменений в организме, становясь матерями, любые нейроэндокринологические изменения у мужчин считались малозаметными или отсутствовали. Но мы выяснили, что окситоцин — гормон, связанный с деторождением и лактацией — оказывает сильное влияние на самцов мышей», — отметил ведущий автор исследования Казунари Миямичи.

Опыты на мышах продемонстрировали, что принудительная активация окситоцин-продуцирующих нейронов провоцирует полный набор характеристик родительского поведения у самцов, сперва подавляя у них привычную склонность к инфантициду — детоубийству. «Мы показали, что активация окситоцин-продуцирующих нейронов модулирует активность нескольких различных типов нервных клеток: инфантицидные нейроны PeFA Ucn3+ подавляются, в то время как родительские нейроны MPNm Calcr+ активируются, когда девственные самцы мышей встречаются с детенышами», — пишут ученые.

Они допускают, что такая функция окситоцина присутствует и у людей, так как существует корреляция между уровнем этого «гормона любви» в крови отца и интенсивностью его взаимодействий с ребенком. Кстати, в отличие от самок, у самцов забота по отношению к ребенку полностью пропадала в отсутствие действия окситоцина либо пролактина.

Другим неожиданным открытием стала сама пластичность нейронных связей в гипоталамусе. «Считалось, что функции гипоталамуса опосредованы запрограммированными нейронными цепями, которые никогда не меняются. Наша работа — одна из немногих, продемонстрировавших функциональную и структурную пластичность гипоталамуса», — подытожили ученые.