Эстроген-продуцирующие нейроны влияют на агрессию у обоих полов

Крошечная группа эстроген-продуцирующих нервных клеток в мозге мыши оказывает высокоспецифичное влияние на агрессивное поведение как у самцов, так и у самок, согласно новому исследованию ученых из UC San Francisco.

Речь идет о клетках, экспрессирующих ароматазу (aromatase+). Они составляют менее 0.05% нейронов в мозге мыши, но играют ключевую роль в половой дифференцировке на ранних стадиях развития и в регуляции полового и социального поведения во взрослом 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 под действием ароматазы — фермента, также присутствующего во многих других тканях мыши и человека.

У самцов мыши эстроген, предположительно синтезируемый aromatase+ нейронами в мозге, участвует в различных социальных поведениях, включая ультразвуковое "пение" при ухаживании за самками, а также в спаривании, агрессии и мечении территории.

Aromatase+ нейроны также присутствуют, в меньшем количестве, у самок. Но поскольку самки производят высокий уровень циркулирующего эстрогена и очень мало тестостерона, было неясно, являются ли эти клетки в женском мозге чисто рудиментарными или выполняют какую-то другую функцию.

Для более точного исследования работы aromatase+ клеток команда из лаборатории старшего автора Нирао Шаха (Nirao Shah, MD, PhD) использовала генетические методы для селективного удаления этих нейронов в одном регионе мозга — заднедорсальном медиальном миндалевидном теле (posterodorsal medial amygdala, MeApd) — у взрослых мышей. В этой структуре aromatase+ клетки составляют 40% нейронов, и она является частью цепи, жизненно важной для нормального социального и репродуктивного поведения.

После удаления aromatase+ нейронов из MeApd у самцов мыши, они демонстрировали в основном нормальное социальное поведение: продолжали метить территорию, узнавали, ухаживали и успешно спаривались с самками. Однако при встрече с незнакомым самцом их поведение отличалось от нормы.

Обычно самцы мыши при встрече с чужим самцом на своей территории угрожающе трясут хвостом и вскоре атакуют. Но самцы без aromatase+ нейронов реагировали на других самцов медленнее и менее агрессивно: тряска хвостом была значительно слабее, а до начала атаки проходило гораздо больше времени. Эта задержка коррелировала с количеством удаленных aromatase+ клеток.

Однако, начав атаку, эти мыши дрались с той же агрессивностью, что и нормальные самцы.

У самок последствия удаления aromatase+ клеток также были строго ограничены. Они демонстрировали нормальную реакцию на самцов, включая половое поведение. Но если они рожали, самки без aromatase+ клеток не проявляли нормального уровня материнской агрессии.

Самки мыши с детенышами обычно атакуют незнакомых самцов, так как самцы иногда убивают детенышей соперников. Однако, в поразительно похожей на самцов картине, кормящие самки с удаленными aromatase+ клетками начинали атаку гораздо медленнее нормы.

И снова, после начала атаки, она была неотличима от атаки нормальных самок с детенышами.

"В теории, эти эстроген-продуцирующие нейроны могли контролировать любую часть социального поведения или все социальные поведения, но мы обнаружили, что они контролируют лишь очень небольшую компоненту агрессии", — сказала первый автор Элизабет К. Унгер (Elizabeth K. Unger). — "И учитывая, что самкам не нужны эти клетки для производства эстрогена, было довольно удивительно обнаружить, что они играют схожую роль у обоих полов".

Для профессора анатомии Нирао Шаха результаты являются убедительным примером "модульности" в нейронном контроле сложного социального поведения: "Хотя социальные поведения — мечение территории, распознавание потенциальных партнеров, успешное спаривание, драка — кажутся вполне "бесшовными", когда мы их наблюдаем, это исследование показывает, что разные нейронные системы контролируют совершенно различные, специфические компоненты этих поведений".