https://frosthead.com

Mit mondhatnak a rágcsálók arról, hogy miért szeretik az emberek?

A pamut és hörcsög ágynemű halmaza folyamatosan megemelkedik és leesik, mintha az alatta szétmászott két prérimóda egyhangúan lélegzik. Természetesen ezek a „préri burgonyaszirok” szerencsések lennének, ha néhány hónapos partneri társaságot élveznének: Az eltakarható méretük miatt népszerûvé teszi őket a menyét, sólyomot és kígyót. De itt, az atlanta Yerkes Nemzeti Főemlősök Kutatóközpontjának tenyészketrecében a bérek elvárhatják két vagy három évig tartó boldog együttélést, havonta egy hónapon át almázzák az almakat.

kapcsolodo tartalom

  • Ez az agyad az agyad

"Jó az élet" - mondja Larry Young, egy Yerkes kutató, aki közel két évtizede tanulmányozta a hangokat. - Van egy társuk. Fészekrakó anyagok. Nincs parazita. Minden nyúl étel, amit tudtak volna.

A hangok animált pompomnak tűnhetnek, ragyogó, éber szemmel nézve neked és nekem, ám Young és kollégái kulcsfontosságúnak tekintik az emberiség legszelídebb és legtitokzatosabb impulzusainak megértését: miért törődünk partnereinkkel, átkozunk gyermekeinkkel, sőt gyászolunk mi halottunk. A „vole” szó elvileg a „szeretet” anagramma.

„Munkám középpontjában ez a központi kérdés áll: Miért működünk másokkal úgy, mint mi?” - mondja Young. Véleménye szerint a válasz szinte mindig a neurokémiára vezethető vissza, ám ez nem könnyű tanulmány. A tudósok nem sokkal inkább megváltoztathatják az emberek agyát vagy más élő főemlősöket, a halottak pedig nem sok hasznot jelentenek. Az elme számos molekuláris vizsgálata jobb vagy rosszabb célokra a fehér laboratóriumi egérre összpontosított, ám Young ezt az állatmodellt mint „mutációk zacskóját” utasítja el. Egy évszázados orvosi kutatásokon belüli beltenyésztés után ez messze távol van a természetből. .

A majom szorosan kapcsolódik a lemminghez és hasonlít egy hörcsögre. (Joel Sartore / National Geographic Creative) Az emlősök 97% -ától eltérően az orr monogám, kötéseket képezve, amelyek hosszú ideig tartnak párzásuk után (gyakran az élet, bár egy rövid). (Joel Sartore / National Geographic Creative) Egy hím prérifarkas nőstársát botolja, ideje több mint 60% -át a kölykökkel fészkel töltve. (Todd Ahern) Larry Young közel két évtized óta tanulmányozza a hangokat. Korábbi munkám azt vizsgálta, hogy a gének hogyan mozgatják a viselkedést a whiptail gyíkokban. (Larry Young jóvoltából) Az érmek tanulmányozásával Larry Young megtanulta, hogy csak egy maroknyi molekula hangolja össze társadalmi interakcióinkat. (Jóvoltából Larry Young) A prérimajok általában a földalatti urkokban fészkelnek. A fűt a felszínen vágják le, hogy két hüvelyk széles és legfeljebb 80 láb hosszú nyomvonal-hálózatot hozzanak létre. (Yva Momatiuk és John Eastcott) A prérimajok füves élőhelyeken élnek, száraz talajjal. A bőséges földi alom plusz; a bélok használják arra, hogy elrejtsék a nyomvonalaikat. (Yva Momatiuk és John Eastcott)

A kedvtelésből tartott és a hörcsögökre emlékeztető makó sokkal újabb kísérleti tárgy: Az első prérimórok, amelyeket egy másik faj génjeinek megtervezésére terveztek, csak 2009-ben jelentkeztek a helyszínen. (Zölden ragyogtak, mert fluoreszkáló medúzafehérje voltak megjelölve). vizuálisan jelezte, hogy a DNS-transzfer működött.) 2012-ben a tudósok először elolvastak a DNS-t a makák genetikai útmutatójában vagy genomjában. És bár a rágcsáló bizonyos értelemben egy vödörrel borult, mint a többi, amelyet a kertészek néha kártevőnek tekintnek, olyan társadalmi vonásokat mutat, amelyeket mélyen embernek gondolunk.

A leginkább figyelemre méltó, hogy az állatok - az emlősök 97 százalékával ellentétben - monogámok, és olyan kötéseket képeznek, amelyek a párzás után sokáig fennmaradnak (gyakran az élet, bár egy rövid). „A férfi és a nő találkoznak, a férfi a nőstényt bírálja el, hogy belenyugodjon, és párosodjanak” - magyarázza Young. „És akkor történik valami az idő, amikor párosodnak, és az azt követő órákban úgy, hogy ez a két állat kötődött, és mindig együtt akarnak maradni.” Ahelyett, hogy a következő csecsemőket sorsra hagynák, a hímek ragaszkodnak, hogy felneveljék őket. . A nő egyértelműen elvárja ezt az átjárást, és a srácát a nyaka csapdájával ráncolja, ha nem az ő része. És amikor egy partner meghal, az érvek valami fájdalmat tapasztalnak meg.

A tudományos szempontból talán a legizgalmasabb: a prérimajoknak közel azonos unokatestvéreik vannak, úgynevezett réthalaknak, amelyeknek egyik társadalmi megbetegedésük sem oszlik meg. Ha összehasonlítja a hűséges rágcsálókat az ígéretes doppelgängerjeikkel, Young és kollégái remélik, hogy felfedik a préri vole monogám tendenciáinak mögötti idegi áramköröket. „A prérérok társadalmi kapcsolatra vágynak, a rétek hangjai pedig nem” - mondja Young.

Egy rendkívüli ajándék a tudomány számára: hogyan írja le Thomas Insel, a Nemzeti Mentális Egészségügyi Intézet vezetője és az ókori tanulmányok úttörője a kritikusokat. "A kísérletet a természet már elvégezte" - mondja. - Milyen eredmények? Mit módosítottak az agyban genetikailag, hogy megkapják ezt a különbséget a viselkedésben? "

Ennek megismerése érdekében Young megdöbbentően kifinomult biomolekuláris eszközkészletet használ, a genetikai szekvenálástól a transzkriptikáig.
De vajon lehet-e olyan alázatos állat, mint a prérikó, amelyet csak nemrégiben toboroztak Amerika síkságából, valójában titkokat kell megosztani az emberi gondokról, például a hűtlenségről és talán olyan társadalmi rendellenességekről is, mint például az autizmus? Abszolút, mondja Young, aki maga is tartományi lényként kezdte meg az életét, „mérföldön keresztül egy földúton” született a grúziai Sylvester homok- és fenyőföldjén. (Még mindig kabinot tart, ahol kecskebőr és más gyakorlatok útján utal a hivatkozott végzős hallgatókra.) A középiskolától kezdve még csak nem is hallott a DNS-ről. Úgy tűnik, hogy az érdekes viselkedésével és az agyszerkezetével kapcsolatos érdeklődése saját életútja iránti kíváncsiságból származik: házasság, válás, újraházasodás, öt gyermek és az idegtudományi folyamatos szerelmi kapcsolat, amely messze veszi a vidéki gyökereitől.

***

A prérimóda először a 1970-es években figyelte a tudományt, amikor az emlős Lowell Getz rutin populációs tanulmányt indított a lucernamezőkön és a kékfűű legelőkön az Illinoisi Egyetem közelében, az Urbana-Champaignben, ahol az akkor tanított. Annak érdekében, hogy éjszaka le lehessen venni a nullpont hőmérsékleteit, ő és más kutatók időnként Jack Daniel-t tartották a vizsgálati házban, az adatlapok és egyéb anyagok mellett. Az alkohol a kutatók saját fogyasztására szolgált; az íztesztek azóta megmutatták, hogy a prérimaj mint a folyadék és a hígított whisky valójában jó ízes csali lehet.

A repedezett kukorica elég jól működött a csapdákban, de a tudósok észrevettek valami szokatlan dolgot. A prérimér gyakran párban jelenik meg, gyakran férfi és nő. Időnként a tudósok ismét ugyanazt a duót csapják be hónappal később. Ezek a párok tették ki a felnőtt prérimógák fogásának kb. 12% -át, míg a többi csapdába ejtött farok mindössze 2% -át tették ki. Hogy kiderítsék, mi történt, Getz egy tucat prérimópárt szereltek fel miniatűr rádiógallérral, amelyet hallókészülék-elemek tápláltak. A sűrű fűben történő mozgásaikat követve felfedezte, hogy a 12 „pártból” 11 többé-kevésbé tartósan együttéltek a föld alatti sűrűségben, ami a rágcsálók körében szinte nem hallott. A 12. pár mindkét tagjának más partnerei voltak külön szerelmi fészekben. Getz nyilvánvalóan elfogta a két próbát.

Meglepve eljuttatta eredményeit Sue Carterhez, az Illinoisi Egyetem munkatársához, aki hörcsög endokrinológián dolgozott. A női hörcsögök rutinszerűen vágnak és esznek szexuális partnereiket. „Ez a véleményem, hogy normális” - emlékszik vissza Carter. Nem volt felkészülve arra, hogy a bélok ragaszkodjanak a partnerükhöz, vagy ami hosszú távú és szenvedélyes párosítási üléseknek bizonyult ("Fel kellett állítanunk őket időről időre szóló videóra. 40 órán keresztül senki sem tudott ott ülni!").

De mi teszi a kötődés olyan erős? Pontosan hogy egy pár kovácsolja meg kötését? Carter és mások végül beilleszkedtek az oxitocin kémiai hírvivőbe - egy olyan hormonba, amely társul a társadalmi útmutatások észleléséhez, a szüléshez és az anyák kötődéséhez. Amikor egy női prérimóta oxitocin injekciót kapott az agyában, jobban összehúzódott a társával, és erősebb kötelékeket alakított ki. Úgy találtak egy másik, a területi jellegű hormont, a vazopressint, amely elősegíti a férfiak párosulását.

A kutatók szerint az evolúció a jól megalapozott idegi áramkörökön hátul volt. Ha a nőkben az anyai viselkedésért és a férfiak területi jellegéből adódó hormonok felszabadulnának a szex során, elősegíthetik ezt az új férfi-női köteléket. A préri vén szex például a hüvely-méhnyak stimulációjának szokatlan mértékű stimulációját jelenti - valószínűleg olyan adaptált viselkedést, amely kiváltja az oxitocin felszabadulását, amely általában a szüléshez kapcsolódik. Ahelyett, hogy egy kölyökkel kötődne, a nő köti össze a partnerével.

A későbbi tanulmányok kimutatták, hogy a kötést kikerülő rétekben ellentétben a prérimérnek oxitocin és vazopresszin receptorok vannak az agy területén, amely jutalommal és függőséggel jár. Az orok agya úgy van kötve, hogy a nemi jutalmat egy adott partner jelenlétéhez kapcsolják, akárcsak „egy függõ megtanulja a kábítószer-készítményekkel való kapcsolatot, amikor magasra emelkedik, így még a repedéscsöveje is élvezetes lesz” - mondja Young. Úgy gondolja, hogy az emberek páratlan labdajáték-párzási stílusa, amely kiemeli a partner egyedülálló fizikai tulajdonságait a jutalom pillanatában, valószínűleg arra is szolgál, hogy egy kellemes kapcsolatot rögzítsen egyetlen egyénnel.

Az 1990-es évek elején bekötött vola-kötési tanulmányok felkeltik Youngot, aki felfedezte a molekuláris biológiát az egyetemen. A diploma befejezése után egy texasi laboratóriumban végzett kutatást a nemek szerint hajlító whiptail gyíkokat tanulmányozva, amelyek ingadozó hormonjai lehetővé teszik számukra a férfiak és a nők viselkedése közötti váltást. Úgy találta, hogy drasztikusan megváltoztathatja viselkedésüket azáltal, hogy egyet vagy más hormont injektálnak nekik. Amikor az Emory Egyetemen a Yerkesbe járt, különféle technikákat vitt magával, amelyek megfejthetik a génaktivitást. Az első ilyen jellegű kísérletben ezekben a kritikusokban Young csapata a vazopresszin receptorokat kódoló préri vole gént vírusba helyezte, majd beinjektálta a vírust a rét üreges agy jutalomközpontjaiba. A lényeg? Annak megállapítása, vajon az idegen DNS megváltoztatja-e a rétmaga viselkedését. Így történt: Az állatok felnövekedésekor páros kötődésű viselkedést mutattak. "A réti mólt viselkedésbeli prérimólyá alakítottuk" - mondja.

Jóval azelőtt, hogy megkezdte volna a munkáját, Young megértette a kötvény erejét: 18. születésnapján feleségül vette a középiskolai kedvesét. Most Young megérti, hogy minden párkötés a gének és az agy vegyszereinek készletétől függ, valószínűleg az oxitocin és a vazopresszin mellett. Legutóbbi próbája transzkriptika irányába zajlik, egy olyan területen, amely a messenger RNS-re összpontosít, amely genetikai anyag felelős az információ átviteléért a sejt DNS-jéből a fehérje előállító gépeibe. Míg a test minden sejtének DNS-é változatlan marad, a DNS transzlációja által termelt fehérjék szintje percenként változik. Young laboratóriuma megpróbálja megfigyelni, hogy a hírvivő RNS hogyan ingadozik, amikor a titokzatos préri vérpár-kötés hamisul. A kutatók az állatokat a kötési folyamat különböző szakaszaiban „feláldozzák”, majd az mRNS-t kinyerik. Ha az mRNS szignál azt jelzi, hogy a gének aktívak a párzás során a préri hangukban, de a rétekben nem, akkor ezek a gének jelöltekké válnak a vizsgálathoz. "Kísérleteket tervezhetünk ezeknek a géneknek a manipulálására" - mondja Young -, és meghatározzuk, hogy vannak-e benne szó.

Hasonlóképpen, alig várja, hogy az újonnan szekvenált prérimóda genomját a rétmajom genomja mellett vizsgálja meg, hogy különbségeket találjon, amelyeket érdemes tovább vizsgálni. A kihívás az, hogy a számítógépeket össze kell hasonlítani és összehasonlítani egy ilyen nagy mennyiségű genetikai információval.

"50 évnyi munka áll előttünk, és egy csomó olyan, amit nem tudunk" - mondja.

***

Itt egy piszkos kis titok: a préri hangolatok társadalmilag, de nem szexuálisan monogámok. Mint az emberi rómaiakban is, a párkötés nem zárja ki azt, amit a kutatók opportunista hűtlenségnek hívnak, amint azt Getz kettős időzítésű 12. párja is igazolja. Ez a hűtlenség azt jelenti, hogy sok hím fiatalon fészkel a fészekön kívül - és véletlenül végezhet más ember csecsemőinek. (A fiatalok kb. 10% -a apától származik, amely nem az anyjuk főszülötte.) És csakúgy, mint az emberi társkereső medencében, egyes férfiak egyáltalán nem párosulnak. Ezeket a lábtalan személyeket „vándoroknak” hívják.

Young egyik állítólagos hírneve a genetikai különbség feltárása a karrierje agglegények és az odaadó partnerek között. Megtalálható egy vazopresszin receptor gén egy olyan részében, amelyet mikroszatellit, ismétlődő genetikai anyagnak neveznek, amelyet hosszú ideig „szemét DNS-nek” hívtak. A mikroszatellit hosszú változatával rendelkező férfiak kiemelkedő pár-kötést jelentenek, mivel bizonyos receptoroknál több receptor van az agy területei, míg a rövid verzióval rendelkező férfiak csatlakozhatatlanok lehetnek.

Hasonló eltérések számíthatnak az emberek között is. A svéd kutatók közel 2000 felnőtt genotípusa alapján kérdezték őket a kapcsolatokról. Azok a férfiak, akiknek a vazopresszin receptor gén specifikus változatának két példánya volt, kétszer annyira valószínűleg jelentetik házasságuk válságát az elmúlt évben, mint az egy vagy nulla példányú férfiak. Partnereik szintén kevésbé elégedettek. Youngnak nem volt saját génje, amelyet elemeztek: "Nem akarom tudni" - mondja.

Amit tudni akar, inkább arról szól, hogy mi különbözteti meg a préri hangokat egymástól. A korai élettapasztalatok változhatnak-e? És ez a különbség megvilágíthatja-e az emberi viselkedést és a társadalmi rendellenességeket?

Katie Barrett, a Young laboratóriumi végzős hallgatója, több pár kesztyűt húz, miközben felnőtt hangokkal teli szobába vezet. „Harapók” - mondja magyarázatul. A helyiségben lévő férfibák, amelyek mindegyike kamrás arénában barangol, nem pedig szokásos ketrecekben, a partnerpreferencia-teszt közepén állnak, ami sok májkutatás alapját képezi. A hím mellett a műanyag cipzárral kötött nőstényeket az arénák egymás ellenkező végén is rögzítik. Az egyik nő a férfi párja, a másik egy teljesen idegen. Noha párosulhat mindkettővel, egy jól megkötött hímnek sokkal több időt kell töltenie, hogy párba kerüljön partnerével. Egy számítógépes program elemzi pocsolya kis testének mozgását, összeadva a perceket.

Barrett úgy találta, hogy a szülők nyalásából és ápolásából izolált csecsemőknek, amelyeknek az oxitocin-termelést ösztönző interakciónak köszönhetően nehézséget okoznak a kötődés a jövőbeli társakkal, de csak akkor, ha az izolált veseknek viszonylag alacsony az oxitocin receptorok sűrűsége a agy. Teszteket végez annak megállapítására, hogy az oxitocin-fokozó gyógyszer megvédi-e az elhanyagolt állatok társadalmi jövőjét. „Be tud-e lépni az élet korai szakaszában, és megvédhet-e ezt az eredményt?” - kérdezi Barrett.

Korábbi munkák kimutatták, hogy az oxitocin hatása nőkben erősebb volt, mint férfiaknál, de a mai tesztben a kölyökként kezelt hímek nagyon jól kötődnek. "Nem számítottam erre" - mondja Barrett. A korai életkorban levő oxitocin felszabadulás úgy tűnik, hogy mindkét nemnél erősebb társadalmi agyat épít fel.

***

A golyók és ennek következtében az oxitocin szélesebb körben elfoglalták a képzeletet, bár az eredmény néha ostoba. Van egy önsegítő könyv, amely a Szerelem mint a préri válogatása: Hat lépés a szenvedélyes, bőséges és monogám szex felé, valamint egy “Liquid Trust” nevű illat, egy szintetikus oxitocin spray, amelyet mind az egyedülállók, mind az „eladók” számára forgalmaznak. Természetesen Young rámutat arra, hogy még ha a spray is működik (és nem azt mondja, hogy működik), a viselője sokkal több hormont lélegzik be, mint bármely potenciális célpont: „Ki fog végül bízni abban, ki?” Nevetett.

De néhány emberi felhasználás meglehetősen súlyos. Young egyik legfontosabb érdeke az autizmus terápia. „Az autizmus olyan rendellenesség, amelyben a társadalmi útmutatások nem annyira érzékenyek, a gyerekek nem motiváltak másokkal való kölcsönhatásba lépésre, és nehezen tudják leolvasni az érzelmeket” - rámutat. „Úgy tűnik, hogy ezeket a társadalmi dolgokat az oxitocin stimulálja.” Az orrban beadott szintetikus oxitocint már használják az autizmussal kapcsolatos kísérleti kezelésekben.

Ennek ellenére indokolt, hogy óvatossá váljunk az oxitocin gyógyító hatásával szemben. "Saját véleményem szerint nem álltak rendelkezésre elegendő előzetes adat az állatokról" - mondja Karen Bales, aki a Davis-i Kaliforniai Egyetemen tanulmányozza a társadalmi kötődést, és aggódik a fejlődő agyoknak a molekulanak való kitettségének következményei miatt. Bales és kollégái azt találták, hogy az oxitocin-expozíció gátolhatja a későbbi években a párok kötődését, különösen a férfiakban. És bár egyes munkák - beleértve az embereket is - azt mutatják, hogy a molekula elősegítheti a társaságot, mások úgy találják, hogy a hatás az egyéntől és a helyzettől függ.

„Vigyázni kell az idő előtti extrapolációra” - mondja Insel, a Nemzeti Mentális Egészségügyi Intézetből. "Nagyon óvatosnak akarod lenni, és nem gondolod, hogy nagyon-nagyon nagy prériagondolók vagyunk."

Jelenleg kevésbé vitatott Young munkája a gyászterápiában. Ő és egy német kolléga nemrégiben tanulmányozta, hogy mi történik, amikor a bérek és élettársaik elválasztják egymást. A szigorú stressztesztek során - ideértve azokat is, amelyek rágcsálókat dobtak bele egy főzőpohárba - azok, akik éppen elvesztették a partnerüket, sokkal kevésbé küzdöttek, mint a többiek. Ehelyett passzív módon úsztak, úgy tűnt, nem érdekli, hogy élnek vagy meghalnak. Bizonyos szempontból tüneteik a depresszióra hasonlítottak. „Amikor az állatok képezik ezt a párkötést, akkor hozzászokik ahhoz a partnerhez, és amikor elveszítik a partnerét, ez majdnem olyan, mint a drogból való kivonás” - magyarázza Young. „Ez egy evolúciós szempontból hasznos dolog káros következménye. Ez szerelmi betegség. ”

Amikor a kutatók elválasztották a gyászoló állatok agyát, megfigyelték a kortikotropint felszabadító faktornak (CRF) nevezett vegyi anyag szintjének emelkedését. Ha a gyászos állatok kémiai receptorai blokkolódnak, az orr normálisan viselkedett, heves küzdelmet szenvedett az életért. "Segít megérteni a depresszióban általában részt vevő idegkörzetet" - mondja Young.

Első kézből ismeri a szétválasztás fájdalmát. Körülbelül egy évtizeddel ezelőtt első felesége, élettársa, élettársa elhagyta őt, és három gyermekét vitte magával. Hónapok óta lebeg egy metaforikus főzőpohárban. "Bútor nélküli házban éltem" - mondja. - Egy kis gyerek matracán aludtam. Rájöttem a következményeire, ha elveszítünk valakit, akit szeretsz, mert átéltem rajta. Abban a pillanatban, amikor átmegy rajta, nem gondolsz kísérletekre és dolgokra - ezek a sürgetések és meghajtók éppen megtörténnek. "

Young azóta visszanyerte lendületét. Nemrég alapította az Emory Translációs Társadalmi Idegtudományi Központját, amely arra összpontosít, hogy az alapvető állatkutatások hogyan tudják információt nyújtani az emberi társadalmi rendellenességek új kezeléseiről, és nemzetközi találkozót hívott össze az álkutatók számára. Az irodája falán lévő világtérkép rámutat arra, hogy messzire ment a Sylvester „földútjától”. Egy őrült kapu útján Madagaszkárra ő és más kutatók agymintákat gyűjtöttek két egymáshoz közeli rokonságban lévő lárvafaj, egy másik állat „ szerelem ”nevében. Az egyik faj monogám, a másik nem. Young reméli, hogy összehasonlítja idegi vezetékeit az üregek vezetékeivel.

Talán a legfontosabb, hogy ismét párba kötött, ezúttal egy másik idegtudós szakemberrel. Vacsora közben ő és partnere megvitatják hormon-munkájának finomabb pontjait és annak kapcsolatát az emberi állapotban. A genetika és az agykémia minden kapcsolatot alakíthat ki, ám ezek nem teszik a varázslatot egyedül. "Még mindig emlékezem kell az évfordulóra" - mondja. "Még mindig meg kell vásárolnom a virágokat."

Mit mondhatnak a rágcsálók arról, hogy miért szeretik az emberek?