Naukowcy z Fundacji Champalimaud (CF) zidentyfikowali kluczowy obwód nerwowy zaangażowany w odrzucenie seksualne, odkrywając grupę komórek mózgowych, które wpływają na to, czy samica akceptuje, czy odrzuca próby krycia, w zależności od jej cyklu rozrodczego. Opublikowano w czasopiśmie Neuronich badanie dostarcza nowych informacji na temat sposobu, w jaki mózg reguluje zachowania społeczne i reprodukcyjne.
Samice ssaków, np. gryzoni, akceptują próby krycia tylko w fazie płodnej, a poza tym okresem aktywnie odrzucają samce. Chociaż obszary mózgu kontrolujące wrażliwość seksualną są dobrze zbadane, mechanizmy leżące u podstaw aktywnego odrzucania pozostają mniej poznane.
„Odrzucenie seksualne to nie tylko brak otwartości, to aktywne zachowanie” – wyjaśnia Susana Lima, starsza autorka i kierownik Laboratorium Neuroetologii na CF. „Kobiety wykazują działania obronne, takie jak ucieczka, kopanie lub boksowanie samca. Chcieliśmy zrozumieć, w jaki sposób mózg przełącza się między tymi dwoma drastycznie różnymi stanami zachowania”.
Centralnym punktem ich badań jest podwzgórze brzuszno-przyśrodkowe (VMH), ewolucyjnie starożytny obszar mózgu, który kontroluje zachowania społeczne i seksualne u ludzi. gatunekw tym ludzi. „Podejrzewaliśmy, że w VMH może znajdować się odrębna populacja komórek przeznaczonych do odrzucania, na podstawie wcześniejszych eksperymentów obrazowania w niskiej rozdzielczości, które wykazały aktywność VMH zarówno podczas akceptacji, jak i odrzucania męskich zalotów” – mówi Lima.
Zespół skupił się na przednim VMH, mniej zbadanym obszarze, szczególnie na komórkach reagujących na hormon progesteron, którego zmiany zachodzą w trakcie cyklu rozrodczego. „Neurony te idealnie nadają się do badania sposobu, w jaki kobiecy mózg przełącza się między akceptacją a odrzuceniem w trakcie cyklu” – zauważa pierwszy autor Nicolas Gutierrez-Castellanos.
Nie. Tak. To zależy.
„Zrozumienie tego odwrócenia daje nam wgląd w to, jak mózg integruje sygnały z otoczenia i ciała, aby kształtować zachowanie” – kontynuuje Gutierrez-Castellanos. „To uderzający przykład tego, jak ten sam bodziec – w tym przypadku chętny samiec – może wywołać zupełnie odwrotne zachowania, w zależności od stanu wewnętrznego kobiety”.
Dzięki zaawansowanym technikom, takim jak fotometria światłowodowa – która śledzi aktywność mózgu w czasie rzeczywistym poprzez pomiar sygnałów wapniowych – badacze zaobserwowali zachowanie tych neuronów wrażliwych na progesteron zarówno u receptywnych, jak i niereceptywnych samic myszy podczas interakcji z samcami. Wyniki były uderzające: przednie neurony VMH stały się bardzo aktywne u niereceptywnych kobiet, co koreluje z działaniami obronnymi, takimi jak kopanie i boks, ale były znacznie mniej aktywne u receptywnych kobiet.
„Wygląda na to, że neurony reagujące na progesteron w przednim VMH pełnią rolę strażników przed odrzuceniem seksualnym” – mówi współautorka Basma Husain. „Kiedy samica znajduje się poza swoim płodnym oknem, neurony te stają się bardzo aktywne, co powoduje odrzucenie. Jednak w okresie płodności ich aktywność spada, co pozwala na krycie”.
Podwójne pokrętła sterujące mózgu
W jaki sposób te neurony włączają się lub wyłączają w zależności od płodności? Aby to zbadać, zespół przeprowadził eksperymenty elektrofizjologiczne, mierząc aktywność neuronów reagujących na progesteron w skrawkach mózgu. „Odkryliśmy, że u niereceptywnych kobiet neurony te otrzymują więcej sygnałów pobudzających, co zwiększa prawdopodobieństwo ich aktywacji” – wyjaśnia Gutierrez-Castellanos. „W przypadku samic otwarci otrzymywały więcej sygnałów hamujących, co zmniejszało prawdopodobieństwo oddania strzału. To dowód na to, jak elastyczne i elastyczne mogą być połączenia nerwowe w podwzgórzu – i mózgu –.”
„Poziomy aktywności i równowaga pobudzenia/hamowania neuronów reagujących na progesteron w przednim VMH silnie sugerują ich rolę w odrzuceniu seksualnym” – mówi Husain. „Aby to potwierdzić, wykorzystaliśmy optogenetykę do selektywnej aktywacji tych neuronów światłem”. Rzeczywiście, sztuczna stymulacja ich w fazie płodnej wywołała zachowania odrzucenia, takie jak kopanie i boks. „To jak przełączenie przełącznika – mimo że samice były płodne, zachowywały się tak, jakby nie były”.
I odwrotnie, wyciszenie tych neuronów lekiem chemicznym u niereceptywnych kobiet zmniejszyło zachowania odrzucenia, chociaż, co ciekawe, nie uczyniło ich w pełni otwartymi – co wskazuje, że dwie odrębne populacje neuronów, jedna kontrolująca odrzucenie, a druga receptywność, działają wspólnie wytworzyć odpowiednie zachowanie zgodnie ze stanem wewnętrznym kobiety.
„Ta konfiguracja daje mózgowi dwa „pokrętła” do regulacji” – wyjaśnia Lima. „To skuteczniejszy i solidniejszy sposób równoważenia tych zachowań przez mózg, gwarantujący, że krycie nastąpi wtedy, gdy poczęcie jest najbardziej prawdopodobne, przy jednoczesnym minimalizowaniu ryzyka i kosztów krycia, takich jak narażenie na drapieżniki lub choroby”.
Husain dodaje: „Ten podwójny system prawdopodobnie zwiększa elastyczność regulacji zachowań seksualnych przez mózg. Płeć nie jest deterministyczna. Nawet w fazie receptywnej samica może nadal odrzucać samców, więc umiejętność korzystania z obu zestawów neuronów może pozwolić na bardziej zróżnicowane i dynamiczne zachowania.
Warto zauważyć, że odkrycia te pokrywają się z najnowszymi badaniami pokazującymi, że neurony reagujące na progesteron w tylnym VMH, które napędzają wrażliwość seksualną, przechodzą podobne zmiany zależne od cyklu, ale w przeciwnym kierunku – aktywne w fazie płodnej i nieaktywne poza nią.
„VMH istnieje w ludziach i prawdopodobnie odgrywa podobne role” – zauważa Lima. „Ostatnie badania na modelach mysich wykazały, że VMH zmienia się w stanach patologicznych, takich jak zespół policystycznych jajników. Ponadto izolujące społecznie samice myszy w trakcie rozwoju mogą prowadzić do zmniejszonej wrażliwości seksualnej ze zmianami w tym samym obszarze mózgu, co podkreśla kliniczne znaczenie VMH”.
„Dopiero zaczynamy odkrywać, w jaki sposób wewnętrzne okablowanie mózgu koordynuje zachowania społeczne” – podsumowuje Lima. „Jest jeszcze wiele do nauczenia się, ale te odkrycia przybliżają nas o krok do zrozumienia, w jaki sposób mechanizmy neuronowe i stany wewnętrzne kierują złożonymi interakcjami społecznymi, od zachowań seksualnych po agresję i nie tylko”.
Odniesienie: „Węzeł podwzgórzowy do cyklicznej kontroli odrzucenia seksualnego kobiet” autorstwa Nicolasa Gutierreza-Castellanosa, Basmy Fatimy Anwar Husain, Inês C. Dias, Kensaku Nomoto, Margarida A. Duarte, Liliana Ferreira, Bertrand Lacoste i Susana Q. Lima, 25 listopada 2024 r., Neuron.
DOI: 10.1016/j.neuron.2024.10.026
