Заднє ядро мигдалевидного тіла виявилося відповідальним за соціальну поведінку самців мишей

Клітини заднього ядра мигдалевидного тіла, що експресують альфа-рецептор естрогену, регулюють сексуальну поведінку у самців мишей, а також беруть участь у формуванні агресивної поведінки в сутичці мишей один з одним. Як говориться в статті, опублікованій в журналі, ці клітини - основне джерело збуджувальних сигналів для медіального преоптичного ядра і вентролатеральної частини вентромедіального гіпоталамуса, що відповідають за сексуальну і агресивну поведінку у чоловічих особин.

Завдяки багаторічним дослідженням на гризунах відомі кілька ключових областей гіпоталамусу, через які реалізується соціальна поведінка, спрямована на збереження виду. Медіальне преоптичне ядро виявилося основною ділянкою мозку, що відповідає за сексуальну поведінку у самців мишей. Інактивація цього ядра придушувала сексуальну активність, в той час як статеві гормони і стимуляція цієї області гіпоталамуса вели до посилення збудження. Що стосується агресивної поведінки у мишей, то тут вчені виявляють зниження природної агресії при відключенні клітин вентролатеральної частини вентромедіального гіпоталамусу. У той же час активація цієї зони викликає негайну атаку як на сородичів, так і на неживі об'єкти.

Раніше було виявлено, що мигдалевидне тіло і ядро ложа кінцевої смужки є основними джерелами сигналів для медіального преоптичного ядра і вентролатеральної частини вентромедіального гіпоталамусу. При цьому ці структури складаються в основному з ГАМК-єргічних нейронів і, імовірно, надають головним чином гальмуючий ефект на досліджувані області гіпоталамусу.

Такаші Ямагучі (Takashi Yamaguchi) з колегами з Медичного центру Лангоуна Нью-Йоркського університету вирішили з'ясувати, чи збуджують входи в медіальне преоптичне ядро і вентролатеральну частину вентромедіального гіпоталамуса важливими для формування соціальної поведінки. Ґрунтуючись на попередніх дослідженнях (напад агресії у котів при введенні L-глутамату в гіпоталамус або поступове збільшення глутамату в преоптичному ядрі під час статевого збудження у самців мишей), вони припустили, що збуджуючі глутаматергічні входи в медіальний гіпоталамус необхідні як для сексуальної, так і для агресивної поведінки. Однак при цьому неясно, звідки надходять ці збуджувальні сигнали.

Анатомічне дослідження привело вчених до заднього ядра мигдалевидного тіла. Попереднє дослідження цієї структури (мигдалегіпокампальна область) виявило значну частку глутаматергічних нейронів, у яких виявляється високий ступінь експресії альфа-рецепторів естрогену (Esr1). Велика кількість цих рецепторів спостерігається і в гіпоталамусі. Оскільки естроген має сильний вплив на соціальну поведінку, області мозку з великою кількістю рецепторів естрогену, ймовірно, братимуть участь у формуванні цієї поведінки. Так, експресія транскрипційного фактора с-Fos, учасника синаптичної передачі нервового імпульсу, підвищувалася в задніх ядрах мигдалини після нападу агресії і під час сексуального збудження у самців мишей.

Оскільки медіальне преоптичне ядро і вентролатеральна область вентромедіального гіпоталамусу (ВОВГ) відповідають за різні аспекти соціальної поведінки, вчені припустили, що нейрони заднього ядра мигдалини, які проектуються на ці області, ймовірно, є неідентичними клітинами і відіграють різну роль у чоловічій сексуальній і агресивній поведінці. При флуоресцентному фарбуванні нейронів автори виявили, що мічені клітини, які проектувалися на медіальне преоптичне ядро, були в достатку розташовані в передній дорсомедіальній частині заднього ядра мигдалини, тоді як проекції ВОВГ були зосереджені в його вентролатеральній частині. Майже всі нейрони заднього ядра мигдалини, які проектувалися на медіальне преоптичне ядро, експресували Esr1 (95,5 відсотка ^ 1,1 відсотка, n = 3 тварин), в той час як тільки половина клітин, пов'язаних з ВОВГ, мала Esr1 (55,6 відсотка - 2,5 відсотка, n = 3 тварин).

Потім вчені дослідили, чи мають нейрони заднього ядра мигдалевидного тіла, експресуючі Esr1, прямі синаптичні входи в клітини гіпоталамуса. Вони спостерігали оптогенетично викликані збуджувальні та інгібуючі постсинаптичні струми в більшості клітин медіального преоптичного ядра (53,1 відсотка). Збуджувальні струми відрізнялися короткою затримкою (2,24 - 0,18 мілісекунд), тоді як інгібуючі струми мали значно більші затримки (8,58 - 1,21 мілісекунд). Ці дані вказують на те, що збуджувальні струми проводяться моносинаптично, а інгібуючі - полісінаптично. Аналогічна картина спостерігалася і з клітинами вентролатеральної області вентромедіального гіпоталамусу. Загалом ці результати свідчать про те, що нейрони заднього ядра мигдалевидного тіла, що експресують Esr1, надають пряме збуджуюче і непряме інгібуюче впливу на області гіпоталамуса, що відповідають за соціальну поведінку.

Вчені виявили, що нейрони заднього мигдалевидного тіла, які мають зв'язок з медіальним преоптичним ядром, показали більше збільшення Ca2 + при появі самки, ніж при появі самця, а також вищі реакції під час дослідження самки, ніж при дослідженні самця. При появі та дослідженні інших самців нейрони мигдалини, пов'язані з ВОВГ, демонстрували вищі реакції, ніж на самок (скрізь р < 0,001).

В цілому, експеримент з інгібуванням клітин заднього ядра мигдалини, пов'язаних з медіальним преоптичним ядром, показав, що ці нейрони незамінні для всіх аспектів чоловічої сексуальної поведінки, в той час як клітини, пов'язані з ВОВГ, в основному опосередковують чоловічу агресію, але також відіграють незначну роль у багатосторонніх процесах сексуальної поведінки. Також вчені зазначили, що ці клітини мають вигідне анатомічне розташування: через них проходять потоки нюшливої, контекстуальної, емпіричної та емоційної інформації, реакцією на яку може бути як сексуальна, так і агресивна поведінка.

При порівнянних об'ємі, морфології і щільності клітин медіального преоптичного ядра у самок воно відповідає за материнську поведінку. Вентролатеральна область вентромедіального гіпоталамусу, яка відіграє основоположну роль в агресивній поведінці у самців, у самок відповідає як за агресію, так і за сексуальну активність. Організація нейронів заднього ядра мигдалевидного тіла, що мають відношення до поведінки, і їх спадні контури, ймовірно, будуть відрізнятися від таких у чоловіків. Майбутні дослідження, присвячені мигдалевидному тілу у самок, допоможуть прояснити статевий диморфізм схем соціальної поведінки. Однак варто визнати, що не все так однозначно в питаннях регулювання поведінки. Наприклад, раніше ми розповідали, що агресивність у собак вчені пов'язують з високим рівнем вазопресину в крові.