Материнский "основной инстинкт" захват ее блуждающего потомства и возвращение его в гнездо зависит от определенного набора сигналов клеток мозга, новое исследование на мышах показало.
В сообщении в журнале Neuron online 4 апреля ученые из Медицинской школы Нью-Йоркского университета проследили корни такого поведения до клеток мозга, вырабатывающих сигнальное химическое вещество дофамин, высвобождение которого, как известно, вызывает чувство удовлетворения.
"Наше исследование точно показывает, как материнский инстинкт генерируется в мозгу млекопитающих," говорит старший научный сотрудник Дайю Линь, доктор философии, доцент Института неврологии при Нью-Йоркском университете в Лангоне.
Линь говорит, что, поскольку эволюция сохранила биохимию у большинства млекопитающих, полученные данные могут помочь объяснить материнское поведение человека, такое как кормление грудью и качание новорожденного, и могут предложить новые способы помочь молодым матерям, у которых есть проблемы с кормлением грудью или связью со своими младенцами.
"Более того, мы считаем, что полученные данные опровергают давнюю идею о том, что дофаминовая система вызывает «прилив» после хорошего поведения, и вместо этого утверждаем, что дофамин может побуждать к действиям до того, как будет ощущаться какое-либо удовлетворение," говорит Лин.
Для исследования исследователи наблюдали за мозговой активностью десятков самок мышей, когда они взаимодействовали со своими и чужими детенышами. Исследовательская группа сосредоточила свое внимание на области около передней части мозга, называемой медиальной преоптической областью (MPOA), которая, как показала предыдущая работа, была ключом к извлечению детенышей у материнских мышей.
Тесты показали, что среди миллионов клеток в этой области мозга те немногие, на поверхности которых был сигнальный белок, называемый альфа-экспрессирующим рецептором эстрогена (MPOA Esr1), были наиболее электрически активными, когда матери находили, а затем приносили своих детенышей обратно в гнездо. Эта активность пропала после возвращения щенков.
Химическая стимуляция сотен тысяч этих клеток сразу заставила мышей-матерей немедленно забрать своих детенышей. Даже девственные мыши будут получать детенышей, которые им не принадлежали, когда эти клетки были искусственно включены. Когда исследователи химически заблокировали активность этих клеток, все попытки поиска прекратились.
В поисках других областей мозга, поддерживающих это инстинктивное поведение, исследователи проследили отростки или аксоны нервных клеток MPOA Esr1 до другой области мозга, вентральной тегментальной области (VTA), где вырабатывается дофамин. Предыдущее исследование, по словам Лин, показало, что химическая блокировка клеток в VTA нарушает поисковое поведение. В новом исследовании исследователи обнаружили, что стимуляция аксонов MPOA Esr1, которые проецировались на VTA материнских мышей, в течение нескольких секунд приводила к восстановлению детенышей. И записи мозга новых мышей-матерей подтвердили, что эти клетки MPOA Esr1 были активны, когда эти мыши собирали свое потомство.
Линь говорит, что ее команда в следующий раз планирует изучить, какие изменения происходят в мозгу матерей, чтобы сделать их более чувствительными к детенышам в период между беременностью и лактацией, когда клетки MPOA Esr1 становятся наиболее активными. Они также планируют исследовать, что, если какие-либо подобные действия происходят в мозгу мышей-отцов, агрессивное поведение которых, как известно, прекращается на короткий период времени после рождения.