Американські вчені виділили в прилежачому ядрі мозку прерійних полювок (вони ж жовтобрюхі польовки,) популяцію нейронів, активність яких спостерігається виключно при наближенні особини до її довготривалого партнера. Їх активність визначала те, наскільки зв'язок міцний, але не змінювалася в момент комунікації і не залежала від того, з ким комунікація відбувається. Виявлені нейрони можуть допомогти уточнити те, як ссавці формують моногамні зв'язки, пишуть вчені в.
Завдання кожного виду - зробити на світ якомога більше потомства. Кількість потомства, в свою чергу, безпосередньо залежить від репродуктивного успіху, і якщо для самок він здебільшого забезпечується комфортною вагітністю, безпечними пологами та успішним годуванням, то для самця найбільш виграшна стратегія - це запліднити якомога більше самиць. Саме тому моногамія (тобто перевага до спарювання з одним партнером протягом якогось тривалого періоду) у тваринному світі досить рідкісна: у тому чи іншому вигляді моногамни близько 10 відсотків видів ссавців, включаючи людей.
У моногамії, однак, є свої плюси, в тому числі - для успішного розмноження: сформована пара може разом піклуватися про потомство, тим самим забезпечуючи свій репродуктивний успіх не кількісно, а якісно. Моногамні відносини, однак, влаштовані набагато складніше, ніж полігамні: крім базового прагнення до розмноження вони також характеризуються бажанням взаємодіяти з партнером протягом тривалого періоду, вибираючи саме цю комунікацію серед усіх можливих інших.
Тому важливо розуміти, що лежить в основі моногамних відносин - в тому числі і з точки зору нейробіології. Вивчати моногамію в лабораторних умовах, однак, не так просто: більшість поширених модельних організмів (у тому числі, наприклад, щури і миші) все ж воліють вести полігамний спосіб життя.
Ідеально для цих цілей підходять прерійні польовки - гризуни, які формують пари на все життя. Три роки тому за допомогою них вдалося з'ясувати, що за умовну закоханість у довготривалого партнера відповідає взаємодія належного ядра і префронтальної кори, що входить у систему винагороди. У новій роботі вчені під керівництвом Зої Дональдсон (Zoe Donaldson) з Університету штату Колорадо в Боулдері вирішили уточнити фактори, які впливають на активність належного ядра при формуванні моногамної пари.
У дослідженні взяли участь 17 прерійних полювок: 7 самців і 10 самок. В область належного ядра їх головного мозку вчені вживили мініатюрні мікроскопи, які дозволяє оцінити активність окремих популяцій нейронів за допомогою кальцієвої візуалізації: потенціал дії, що генерується аксонами, характеризується появою іонів кальцію (Ca2 +). Вчені оцінили активність нейронів прилеглого ядра до того, як полювки сформували пари, відразу ж після першого спарювання і через 20 днів після формування пари.
З часом зв'язок між самцем і самкою в парі дійсно зміцнювався: чим більше часу минуло з моменту першого спарювання, тим більше дві полівки проводили час один з одним, а не з іншими польовками, незнайомими (p = 0,009). Тим не менш, активність нейронів належного ядра під час взаємодії польовки з партнером або з незнайомою особиною не відрізнялася - з цього вчені зробили висновок, що активність прилеглого ядра, що з'являється під час спілкування тварин, не залежить від типу стосунку між ними.
Далі з усіх активних нейронів належного ядра вчені виділили ту частину, яка активується під час наближення до іншої особини і під час віддалення від неї. Кількість нейронів, селективно активних під час наближення польовки до сородича, не залежала від того, з якою особиною спілкується польовка, до формування пари, але зростала після того, як пара була сформована. Для нейронів, селективно активних при віддаленні особин один від одного, такої залежності не спостерігалося.
Після першого спарювання активних нейронів у прилежачому ядрі було більше, коли полювання наближалася до партнера, ніж коли вона наближалася до незнайомої особини (p = 0,003) - і число цих нейронів зростало з часом - по ходу того, як зв'язок зміцнювалася: за кількістю активних нейронів можна було також передбачити і те, наскільки міцним був зв'язок двох полювок (як багато часу вони проводили разом). Крім того, нейрони, які були активні під час наближення особини до партнера, не перетиналися з тими, які активувалися наближенням до іншої особини.
Авторам роботи, таким чином, вдалося уточнити роль, яку відіграє належне ядро у формуванні міцного моногамного зв'язку. Всупереч очікуванням, активність цієї структури не залежить від того, чи взаємодіє особина зі своїм партнером або з іншою, незнайомою особиною. Навпаки, для належного ядра, мабуть, важливіше події, які відбуваються до взаємодії, а саме - швидке наближення до партнера.
Появу в живих видів моногамії пояснюють і іншими факторами. Наприклад, вчені вже з'ясовували, що перехід людських суспільств до формування моногамії міг бути відповіддю на поширення в цих суспільствах захворювань, що передаються статевим шляхом.