Расшифровка феромонного кода: метить территорию или нет?

Учёные из Исследовательского института Скриппса (TSRI) расшифровали удивительно гибкий код химических сигналов, запускающих базовые формы поведения у мышей.

Исследование проливает свет на эволюцию поведения млекопитающих, включая человека, и лежащие в его основе нейронные механизмы.

Изучалось ключевое поведение — контрмаркировка. Самец мыши метит территорию мочой, чтобы привлечь самок и отпугнуть других самцов. Обнаружив метку другого самца, он может оставить контрметку («Нет, это моя территория»). Однако, если метка принадлежит доминантному в данной местности самцу, подчинённый самец не станет метить и просто уйдёт.

Химические сигналы

Исследователи сосредоточились на 21 молекуле в моче мышей — главных белках мочи (Major Urinary Proteins, MUPs). Эти предполагаемые сигнальные молекулы связаны с выработкой тестостерона и в высоких концентрациях присутствуют в моче взрослых самцов.

MUPs — это феромоны, которые обнаруживаются вомероназальным органом (VNO) в передней части носа мыши. Каждый самец вырабатывает свой уникальный набор из нескольких MUPs в определённых соотношениях — гипотетический феромонный «штрихкод» идентичности.

Эксперименты подтвердили, что самцы мышей узнают свой собственный «код» и отличают его от «кодов» в мочевых метках других мышей. Мышь не реагирует на метку, содержащую набор MUPs, похожий на её собственный, но оставит контрметку, если набор MUPs будет отличаться.

Однако мышь не станет метить территорию с чужой мочой, если ранее научилась ассоциировать ощущаемый набор MUPs с доминантным самцом. Это показывает, что VNO способен активировать поведение более сложным и гибким образом, зависящим от предшествующего опыта, что делает его более похожим на другие сенсорные системы.

Полученные данные указывают, что даже в VNO небольшое количество сигнальных молекул, действуя через небольшой набор нейронов, может гибко контролировать несколько различных форм поведения, включая агрессию и различение «свой-чужой».

Исследование, опубликованное 24 апреля 2014 года в журнале Cell, открывает путь к изучению нейронных цепей в мозге, лежащих в основе этого поведения.