Полевок заставили влюбиться друг в друга

Зоологи из штата Джорджия выяснили, как действует механизм «влюбленности» у степных полевок. На проявление симпатии друг к другу влияла активность нейронной сети префронтальной коры и прилежащего ядра головного мозга, причем выяснилось, что привязанность можно создать и искусственным образом. Исследование опубликовано в Nature.

Степная полевка (Microtus ochrogaster) — грызун палеарктических степей с очень маленькими ушами и длиной тела около двенадцати сантиметров. Как правило, они отличаются моногамностью — полевки живут одной и той же парой в течение всей жизни. Повстречав подходящего партнера, полевка начинает привыкать к нему и проводит с ним все больше времени. Судя по наблюдениям, идеальное времяпровождение для пары полевок — сидеть бок о бок и есть. Они вместе строят гнездо и вместе присматривают за детьми. Супружеские измены у них, однако, тоже случаются, хотя и редко.

При формировании привязанности животные начинают вести себя по отношению к партнеру иначе, чем к другим особям. Известно, что такого рода поведение регулируется системой вознаграждения в мозге, но механизмы этого процесса до сих пор не вполне были изучены. Установив в мозг самок полевок электроды, ученые отследили, что происходит в голове животного на разных стадиях процесса, который можно назвать влюбленностью.

Выяснилось, что в ходе этого процесса у полевок активируются две зоны мозга — префронтальная кора, которая ответственна за контроль исполнительных функций, и прилежащее ядро мозга (группа нейронов вентральной части полосатого тела) — центр системы вознаграждения. Характер взаимодействия между полевками определял, сформируется такая новая нейронная сеть (mPFC—NAcc) или нет — это зависело от расположенности полевок друг к другу. После того, как полевки в первый раз спаривались, активация mPFC—NAcc усиливалась. По-видимому, активация меняла отношение особей друг к другу, усиливая симпатию и заставляя хотеть быть именно друг с другом. После этого начинался период «скученности», когда животные много времени проводят в тесном контакте друг с другом, как раз-таки сидя вместе и поедая пищу. Чем сильнее активировалась mPFC—NAcc, тем быстрее полевки начинали сидеть рядом, причем активация сети не зависела от «личных занятий» — времени, посвященному чистке шерстки и тому подобному.

Воспользовавшись методами оптогенетики, ученые воссоздали ситуацию влюбленности в искуственных условиях. В соответствующие нейроны были встроены ChR2 — канальные родопсины, позволяющие активировать нейроны с помощью освещения за счет регуляции потока ионов. Активируя соответствующие зоны мозга, ученые постарались изменить отношение самки к незнакомому самцу, который в это время находился в зоне видимости, но не в зоне досягаемости, а именно, под стеклянной чашкой. После такой процедуры самка действительно чувствовала к нему явное расположение, выбирая его на следующий день среди многих незнакомых самцов. По-видимому, активация mPFC—NAcc меняет реакцию на внешний вид партнера, действуя, например, через амигдалу и гиппокамп. Детали этого механизма ученым еще предстоит выяснить.

Такие исследования, позволяющие лучше понять природу формирования социальных связей, в будущем могут помочь, например, в борьбе с аутизмом. А о том, как полевки утешают друг друга после стресса, можно прочитать здесь.

Анна Казнадзей