Желтобрюхие полевки (Microtus ochrogaster) распространены в степях Палеарктики. Помимо небольшого размера тела (около 12 сантиметров в длину) они отличаются моногамностью. После выбора партнера грызуны проводят в паре все больше времени. Так, самка и самец совместно питаются, присматривают за потомством и строят гнездо. Как правило, подобные союзы сохраняются в течение жизни (в среднем до года), измены среди полевок случаются редко. Предполагается, что на уровне нервной системы такая привязанность опосредуется активностью системы вознаграждения мозга. Однако механизм ее работы изучен недостаточно.
Чтобы восполнить пробел, специалисты из Технологического института Джорджии, Университета Эмори и других учреждений изучили мозговую активность M. ochrogaster. На первом этапе они имплантировали в мозг животных электроды и проанализировали изменения в зависимости от стадий привязанности. Результаты показали, что состояние «влюбленности» сопровождается у грызунов активацией прилежащего ядра (центра системы вознаграждения) и префронтальной коры (регулирует исполнительные функции). Формирование этой нейронной сети (NAcc-mPFC) коррелировало с наблюдаемым поведением полевок.
В частности, усиление сети вызывало первое спаривание особей. После этого наступал период «сплоченности», во время которого животные сохраняли тесный физический контакт. Эффект оказался дозозависимым: с ростом активности NAcc-mPFC увеличивалась привязанность полевок. Затем авторы провели эксперимент по искусственной стимуляции показателя. Методом оптогенетики они внедрили в нейроны прилежащего ядра и префронтальной коры каналрадопсины и активировали их с помощью света. В качестве подопытной выступила самка, у которой формировали привязанность к незнакомому самцу.
По условиям испытаний, целью служил самец, находившийся на удалении — это позволяло повысить надежность выводов. Последующие наблюдения подтвердили гипотезу ученых. На следующий день самка предпочитала целевого самца среди других незнакомых особей. По словам исследователей, хотя нейронный механизм эффекта по-прежнему остается не вполне ясным, он может быть связан с изменением восприятия. Так, активация NAcc-mPFC, вероятно, модулирует реакцию на внешность партнера через миндалевидное тело и гиппокамп. Прояснить этот процесс планируется в дальнейших экспериментах.
Подробности работы представлены в журнале Nature.
Ранее ученые описали нейронный кореллят брачного ритуала на примере дрозофил, а также связали состояние влюбленности с уменьшением толщины серого вещества. В последнем случае эффект отражался на структуре дорсального стриатума (полосатого тела), который ассоциируется с формированием обусловленных рефлексов и организации различных поведенческих схем.
Наука
Денис Стригун
