Рассматриваемые клетки, известные как клетки, экспрессирующие ароматазу (aromatase +), составляют менее пяти сотых процента нейронов в мозгу мыши, но они играют решающую роль в половой дифференциации на раннем этапе развития и в регулировании сексуальной и социальной жизни. поведение в зрелом возрасте.Хотя эстроген обычно считается женским половым гормоном, в 1970-х годах было обнаружено, что мужской половой гормон тестостерон может превращаться в эстроген в мозге с помощью ароматазы, фермента, который также содержится во многих других тканях мышей и человека.Известно, что у самцов мышей эстроген, предположительно синтезируемый ароматазой + нейронами в головном мозге, участвует в разнообразном социальном поведении, включая ультразвуковое «пение», которое самцы издают при ухаживании за самками, а также в спаривании, агрессии и маркировке территории. .Ароматаза + нейроны также присутствуют, в меньшем количестве, у женщин.
Но поскольку женщины производят высокий уровень циркулирующего эстрогена и очень мало тестостерона, неясно, являются ли клетки ароматаза + в женском мозге чисто рудиментарными или служат какой-то другой функции.Чтобы более точно исследовать работу клеток ароматазы +, команда из лаборатории UCSF старшего автора Нирао Шаха, доктора медицины, доктора философии, использовала генетические методы для выборочного истощения этих нейронов в одной области мозга, известной как постеродорсальная медиальная миндалины, или MeApd, в взрослые мыши. Эта структура, в которой клетки ароматазы + составляют 40 процентов нейронов, является частью цепи, которая жизненно важна для нормального социального и репродуктивного поведения.
«Часть обонятельной луковицы, которая получает феромонную информацию — то, что мыши используют для идентификации других мышей и соответствующей реакции — проецируется непосредственно на миндалину, поэтому мы знаем, что это важно для социального поведения», — сказала первый автор Элизабет К. Унгер, аспирант лаборатории Шаха, руководивший исследованием.После того, как исследовательская группа удалила нейроны ароматаза + из MeApd у самцов мышей, мыши показали в основном нормальное социальное поведение: они продолжали метить свою территорию, узнавали, ухаживали и успешно спаривались с самками. Однако, если им был представлен незнакомый самец, мыши вели себя совершенно иначе, чем их нормальные собратья.Когда самцы мышей сталкиваются на своей территории со странным самцом, они обычно угрожающе хлопают хвостом и вскоре после этого нападают на незваного гостя.
Но самцы мышей, лишенные нейронов ароматаза +, были медленнее и менее агрессивны в своей реакции на других самцов: их хрипы хвостами были значительно меньше, и им потребовалось гораздо больше времени, чтобы начать атаку. Это отставание в увеличении количества атак на злоумышленников коррелировало с количеством клеток ароматаза +, которые были удалены в результате генетических манипуляций исследователей.Однако, когда эти мыши действительно начали атаку, агрессивность их боевого поведения напоминала агрессивность нормальных самцов.
У женщин также резко ограничивались последствия истощения клеток ароматаза +. Эти самки проявляли нормальные реакции на самцов, в том числе в их брачном поведении. Но если бы они родили, самки, лишенные ароматазы + клеток, не демонстрировали нормального уровня материнской агрессии.Самки мышей с кормящими детенышами обычно нападают на незнакомых самцов мышей, потому что самцы иногда убивают детенышей соперничающих самцов. Однако картина поразительно похожа на ту, что наблюдалась у самцов, лишенных ароматазы + клеток, однако кормящие самки, у которых эти клетки были истощены, были намного медленнее, чем нормальные мыши, чтобы начать атаку.
Опять же, после того, как атаки были инициированы, они были неотличимы от атак нормальных самок мышей с кормящими детенышами.«Теоретически эти нейроны, вырабатывающие эстроген, могли контролировать любую часть социального поведения или все виды социального поведения, но мы обнаружили, что они контролируют лишь очень небольшой компонент агрессии», — сказал Унгер. «И учитывая, что самкам эти клетки не нужны для выработки эстрогена, было довольно удивительно обнаружить, что эти клетки играют одинаковую роль как у мужчин, так и у женщин».
Для Шаха, профессора анатомии, полученные результаты являются убедительным примером «модульности» в нейронном контроле сложного социального поведения. «Хотя социальное поведение — обозначение территории, распознавание потенциальных партнеров, успешное спаривание, борьба — кажется довольно« бесшовным », когда мы наблюдаем за ними, это исследование показывает, что разные нейронные системы контролируют довольно разные, специфические компоненты этого поведения».
