Окситоцин — естественное любовное зелье организма, помогает парам влюбляться, способствует связи матерей с их младенцами и поощряет совместную командную работу. Новое исследование Рокфеллеровского университета раскрывает механизм, посредством которого этот просоциальный гормон оказывает влияние на взаимодействие между полами, по крайней мере, в определенных ситуациях. Ключ, оказывается, кроется в недавно обнаруженном классе клеток мозга.
«Путем выявления новой популяции нейронов, активируемых окситоцином, мы обнаружили один способ, которым этот химический сигнал влияет на взаимодействие между самцами и самками мышей», — говорят Натаниэль Хайнц, Джеймс и Мэрилин Симонс, профессор и заведующий лабораторией молекулярной биологии.
Выводы, опубликованные 9 октября в «Cell», имели свои истоки в поисках нового типа интернейронов — специализированных нейронов, передающих сообщения на другие нейроны через относительно короткие расстояния. В рамках своей докторской диссертации, Михо Накаджима начала создавать профили генов, выраженных в интернейронах, используя технику, известную как перевод рибосом аффинной очистки (перехвата), ранее разработанную в лаборатории Хайнца и лаборатории молекулярной и клеточной неврологии Пола Грингарда в Рокфеллере. В некоторых профилях наружного слоя мозга, известного как кора, она увидела интересный белок, который реагировал на окситоцин.
«В этой связи возникает вопрос: что это за небольшая рассеянная популяция интернейронов, отвечающих на сигнал окситоцина? – говорит Накаджима. — Поскольку окситоцин наиболее активно вовлечен в социальное поведение женщин, мы решили сосредоточить наши эксперименты на самках».
Чтобы определить, как эти нейроны, окрещенные интернейронными рецепторами окситоцина или OxtrINs, повлияют на поведение при активации окситоцина, она отключила только этот класс интернейронов, заблокировав в отдельных экспериментах способность рецепторов обнаруживать окситоцин в некоторых самках. Затем она дала им обычно используемый социальный тест на поведение: выбор между клеткой с самцом мыши или клеткой с неодушевленным предметом (в данном случае, пластиковым блоком Lego). Как правило, выбор самки мыши очевиден. Lego грызунов не интересует. Но результаты Накаджимы были неоднозначны: иногда мыши с заблокированными OxtrINs проявляли аномально высокий интерес к Lego, а иногда реагировали нормально.
Это заставило ее подозревать влияние женского репродуктивного цикла. На следующем этапе эксперимента она отметила, находились ли самки мышей в течке — сексуально восприимчивой фазе, или в диэструсе — периоде полового бездействия. Эструс, как оказалось, был ключевым. Самки мышей в этой фазе показали необычное отсутствие интереса к самцам, когда их рецепторы были инактивированы. Они в основном выбирали Lego.
«В целом, OxtrINs никак себя не проявляют, пока не подвергаются воздействию окситоцина», — говорит Андреас Герлих, постдок лаборатории, который записал электрическую активность этих нейронов с и без гормона.
«Мы думаем, окситоцин побуждает мышей в период течки заинтересоваться поиском потенциальных партнеров, — говорит Накаджима. — Это говорит о том, что социальное вычисление, происходящее в мозге самки мыши, может отличаться в зависимости от стадии ее репродуктивного цикла».
Окситоцин имеет подобное влияние и на человека. Результаты работы помогают объяснить, как люди, мыши и другие млекопитающие реагируют на изменение социальной ситуации.
