Aju neurokemikaalid käsivad naisel käituda nagu naine, mitte tema sugu, avastavad Cornelli bioloogid

Aju neurokemikaalid käsivad naisel käituda nagu naine, mitte tema sugu, avastavad Cornelli bioloogid
Aju neurokemikaalid käsivad naisel käituda nagu naine, mitte tema sugu, avastavad Cornelli bioloogid
Anonim

ITHACA, N.Y. – Cornelli ülikooli bioloogid on näidanud, kuidas aju tuumapiirkonnas toodetud kemikaalid, mida jagavad kõik selgroogsed loomad (sealhulgas inimesed), panevad isased käituma nagu isased, emased nagu emased – ja mõned isased nagu emased.

James Goodson ja Andrew Bass, kes uurisid kalaliiki, mis toodab kahte tüüpi isaseid oma 17. veebruari 2000. aasta ajakirja Nature väljaande jaoks, väidavad, et ajuprotsessid vastutavad emasloomadele tüüpilise sotsiaalse käitumise eest. Näiteks ei pruugi need olla sugugi seotud naise sooga.

"See on selge näide sellest, kuidas neurokemikaalide toime võib moduleerida aju elektrilist või neurofüsioloogilist väljundit, kuna see loob sotsiaalse käitumise," ütles neurobioloogia ja käitumise professor Bass intervjuus.

"Samuti oleme näidanud, et looma sugunäärmete soo ja soole tüüpilise käitumise regulatsiooni vahel võib esineda neurokeemiline dissotsiatsioon – lahtiühendamine,” ütles Goodson, Bassi neurobioloogialabori järeldoktor.

Goodsoni ja Bassi uuritud ajuosa on preoptiline ala-eesmine hüpotalamus, mis on neurobioloogide sõnul kogu selgroogsete evolutsiooni vältel "konserveeritud". Selle konserveerunud ajupiirkonna funktsioonid ja struktuur on kaladel, kahepaiksetel, roomajatel, lindudel ja imetajatel, sealhulgas inimestel, hämmastav alt sarnased. Neurokemikaalid, mida tunnustatakse sooga seotud sotsiaalse käitumise eest, on isototsiin ja vasotsiin kalades ning on sisuliselt oksütotsiini ja vasopressiini ekvivalendid imetajatel.

Kala, kes tegi neurokeemilise leidu võimalikuks, on harilik meri (Porichthys notatus), kes on tuntud oma laulmise poolest paaritumisajal madalas soolases vees. Suurem osa mürast pärineb I tüüpi isastest midshipman kaladest, kes häälitsevad tunde kivide all, et emaseid ligi meelitada. Kui I tüüpi isaste kurameerimislaulud on edukad, külastavad emased korraks pesasid, et mune ladestada, seejärel jätavad I tüüpi isased mune viljastama ja poegi üles kasvatama.

Mõnikord on aga I tüüpi isaste lauludel soovimatu mõju, meelitades ligi teistsuguseid samast liigist pärit isaseid. II tüüpi või "tossudeks" isasteks kutsutud külastajaid eristavad kolm asja: nende võimetus laulda nagu I tüüpi isased (kuigi II tüüpi isased võivad nuriseda, nagu ka emased, mida selgitatakse lisatud teabelehel); nende väiksem keha suurus, kuid laienenud suguelundid; ja I tüüpi isastele jäi II tüüpi isaste komme hiiliv alt mune viljastada.

Samuti köidavad kogu laulmine, nurrumine ja seksuaalsed näkid oportunistlikud bioloogid, kes soovivad analüüsida loomasüsteemi kolmanda, vahepealse sooga – II tüüpi isasloomadega – ja käitumisega, mis on seotud sooga. Seda soolaooperit vaadates mõtlesid Cornelli bioloogid: kas soole iseloomulikud toimingud on määratud looma sugu, nagu kehastuvad sugunäärmetes? Või võib ajuprotsess üksi algatada soole tüüpilise käitumise?

Töötades laboris tuimastatud I tüüpi isasloomadega, II tüüpi isasloomadega ja emasloomadega, rakendasid Cornelli bioloogid esimest korda õrna elektrilist stimulatsiooni basaal-eesaju närvirakkudele. See põhjustas I tüüpi isasloomade kosimislaulude ja nurinate versioonide, emasloomade iseloomulike nurinate ja II tüüpi isasloomade samasuguse, emase tõmbumise – kõik "fiktiivsel" kujul. (Fiktiivsed häälitsused on elektriimpulsid, mis salvestatakse kala häälelihaseid kontrollivatest närvidest, sarnaselt närvidega, mis kontrollivad inimese kõri häälelihaseid.Fiktiivsed häälitsused kuvatakse arvutis ja neid kuulatakse kõlari kaudu; hoolimata nende elektroonilisest vormingust kõlavad salvestised praktiliselt identselt vab alt ujuvate meeste ja naiste loomulike helidega.)

Järgmisel testisid bioloogid neurokemikaalide mõju, pannes iga kemikaali väikeses koguses basaal-eesajusse või ravides kalu antagonistiks nimetatud kemikaaliga, mis blokeerib looma enda neurokemikaalide seondumist närvirakkudega ja mõjutamast. käitumine. Võrreldes isototsiini, vasototsiini ja nende antagonistide toimet kala ajuvedelikuga sarnase kontrollaine toimega, näitasid teadlased, et neurokemikaalid vähendavad – samas kui antagonistid suurendavad – fiktiivse häälitsuste hulka, mis registreeritakse basaal-eesajus. on stimuleeritud.

Emased ja erinevat tüüpi isased midshipman kalad ei reageerinud aga kõik samamoodi. Kuritavad isased (tüüp I) olid vasototsiini suhtes tundlikud, kuid mitte isototsiini suhtes, ja naistel oli see muster vastupidine.Isased tossud (II tüüp), kelle häälekäitumine sarnaneb rohkem naistele, reageerisid kemikaalidele, mis olid peaaegu identsed emasloomadega, mitte teiste isastega.

Cornelli bioloogid on esimest korda mis tahes loomaliigi puhul näidanud, et soole tüüpilise käitumise neurokeemiline reguleerimine basaal-eesaju poolt ei ole tingimata piiratud looma sugunäärmete sugu poolt, kuigi seksuaalkäitumine ja sugunäärmed neid reguleerib ka see ajupiirkond. Ajakirjas Nature kirjutades pakuvad nad "kindlaid tõendeid selle kohta, et sugunäärmete sugu ja sotsiaalsed/sigimistaktikad võivad olla üksteisest lahti ühendatud ja samas ajupiirkonnas iseseisv alt reguleeritud."

Goodson lisab: "Ilmselt on evolutsiooniprotsess muutnud sugunäärmetest sõltumatut reproduktiivset ja sotsiaalset käitumist. Selline omaduste segunemine peaks muutma loodusliku valiku jaoks rohkem variatsioone ja võib aidata selgitada sotsiaalsete suhete erakordset ulatust. käitumine, mida näeme kõigis selgroogsete rühmades, alates soorolli pöördumisest kuni vanemliku hoolitsuse ja agressiivse konkurentsi tõttu leitud sooliste erinevuste dünaamilise mitmekesisuseni."

Uuringut toetasid osaliselt riikliku teadusfondi stipendiumid. Logistilist tuge pakkus California ülikooli Bodega merelabor.

S alt Opera Fish Faktid: see pole veel lõppenud, kui üksikisa laulab

Allikas: Cornelli ülikooli neurobioloogia ja käitumise osakond

- Kolme liiki hariliku meritsi (Porichthys notatus) hulgast – I tüüpi isased, emased ja II tüüpi isased – laulavad ainult I tüüpi isased. Nad esitavad oma surinalaulu, et meelitada emaseid kivipesadesse, kus need peagi üksikisad loodavad pere luua. Emasloomade poolt pesadesse paigutatud munad viljastatakse ja hooldatakse I tüüpi isasloomade poolt pärast emaste lahkumist.

- Kuid mune võivad viljastada ka II tüüpi isased, väiksem isastüüp, kes hiilib kudema pesadesse.

- Pärast varajast katset emaste munade viljastamiseks lahkuvad II tüüpi isased, nagu ka emased, ja lahkuvad pesitsevatest I tüüpi isastest, et kaitsta mune ja äsja koorunud poegi.Niinimetatud tossud isased ja emased ei tekita I tüüpi meeste kurameerimislaulu, kuid nagu I tüüpi isased, teevad nad lühikest nurinat.

- Need nurinad on agressiivsed ja eri tüüpi midshipmanid kasutavad neid erinevates kontekstides: I tüüpi isased nurisevad võitluses parimate pesade saamiseks ning mune ja poegi anastajate eest kaitstes; seevastu II tüüpi isased, nagu ka emased, nurisevad enamasti mittesigimisvõimelises sotsiaalses kontekstis, kui nad on tülitatud või ärevil.

- Virtuoosse üksikvanemana, kes kasvatab noori, kes pole kõik tema omad, on I tüüpi meessoost keskmees bioloogidele õnnistuseks. Tema keerulisi häälitsusi kasutatakse palju erinev alt emaste ja II tüüpi meeste lihtsast nurinast ning Cornelli bioloogid kahtlustasid, et tema aju peab seda erinevust peegeldama.

Populaarne teema