Самки млекопитающих принимают попытки спаривания только в период фертильности и активно отвергают самцов в другое время. Области мозга, контролирующие сексуальную восприимчивость, хорошо изучены учеными, но механизмы активного отказа изучены хуже.
Сексуальный отказ — это не просто отсутствие восприимчивости, это активное поведение, Самки демонстрируют защитные действия, например убегают или бьют самца. Ученые хотели понять, как мозг переключается между этими двумя кардинально разными поведенческими состояниями.
Центральное место в исследованиях ученых занимает вентромедиальный гипоталамус (ВМГ) — эволюционно древняя область мозга, которая контролирует социальное и половое поведение у разных видов, включая людей.
Ученые предположили, что в ВМГ может находиться отдельная популяция клеток, отвечающих за отказ, основываясь на результатах предыдущих экспериментов, которые показали активность ВМГ как при принятии, так и при отклонении ухаживаний со стороны мужчин.
Исследователи сосредоточилась на передней части ВМГ, на клетках, реагирующих на гормон прогестерон, уровень которого меняется в течение репродуктивного цикла.
С помощью оптоволоконной фотометрия, отслеживающей активность мозга в реальном времени путём измерения сигналов кальция, исследователи наблюдали за поведением чувствительных к прогестерону нейронов как у восприимчивых, так и у невосприимчивых самок мышей во время взаимодействия с самцами. Результаты были поразительными: передние нейроны ВМГ становились очень активными у невосприимчивых самок, что коррелировало с защитными действиями сопротивления, но были гораздо менее активны у восприимчивых самок.
То есть, чувствительные к прогестерону нейроны в передней части ВМГ действуют как триггеры сексуального неприятия. Когда женщина находится за пределами своего фертильного окна, эти нейроны становятся очень активными, вызывая отторжение. Но во время фертильности их активность снижается, позволяя произойти спариванию.
Ученые обнаружили, что у нерепродуктивных самок эти нейроны получали больше возбуждающих сигналов, что повышало вероятность их активации. У восприимчивых самок они получали больше тормозящих сигналов, снижающих вероятность их срабатывания. Это свидетельствует о том, насколько адаптивными и гибкими могут быть нейронные связи в гипоталамусе и в мозге.
Уровни активности и баланс возбуждения/торможения нейронов, реагирующих на прогестерон, в передней части ВМГ убедительно свидетельствуют об их роли в сексуальном отказе. Чтобы подтвердить это, ученые использовали оптогенетику для избирательной активации этих нейронов светом.
Действительно, искусственная стимуляция во время фертильной фазы вызывала у них такое поведение активного агрессивного отказа. Это как щелчок выключателя — даже если самки были фертильны, они вели себя будто это не так.
И наоборот, подавление этих нейронов с помощью химического препарата у нереактивных самок уменьшало их склонность к отказу, хотя, что интересно, не делало их полностью восприимчивыми. Это указывает на то, что две отдельные группы нейронов, одна из которых контролирует отказ, а другая — восприимчивость, работают сообща, чтобы обеспечить соответствующее поведение в соответствии с внутренним состоянием самки.
Такая настройка даёт мозгу две регулируемые точки. Это более эффективный и надёжный способ для мозга сбалансировать такое поведение, гарантируя, что спаривание произойдёт, когда зачатие наиболее вероятно, и минимизируя риски и издержки спаривания, такие как опасность встречи с хищниками или болезнями.
Эта двойная система, вероятно, повышает гибкость мозга в регулировании сексуального поведения. Секс не является детерминированным. Даже во время восприимчивой фазы самка может отвергать самцов, поэтому способность задействовать оба набора нейронов может обеспечить более тонкое и динамичное поведение.
У людей ВМГ существует и, вероятно, выполняет аналогичные функции. Недавние исследования на лабораторных мышах показали, что ВМГ изменяется при патологических состояниях, таких как синдром поликистозных яичников. Кроме того, социальная изоляция самок мышей в период развития может привести к снижению сексуальной восприимчивости с изменениями в той же области мозга, что подчёркивает клиническую значимость ВМГ.
Ученым ещё многое предстоит узнать, но эти открытия приближают к пониманию того, как нейронные механизмы и внутренние состояния управляют сложными социальными взаимодействиями, от сексуального поведения до агрессии и не только.
Источник: Champalimaud Foundation
