У самых разных представителей животного царства взаимоотношения с сородичами регулируются одними и теми же веществами - нейропептидами окситоцином, вазопрессином и их гомологами

Вазопрессин и окситоцин оказались очень похожи: они отличаются только двумя из 9 аминокислот. Но, несмотря на сходство, рецепторы к каждому из них специфичны. Гены обоих гормонов находятся рядом на одной и той же хромосоме и, судя по всему, являются продуктом удвоения одного и того же гена. У беспозвоночных только один аналог вазопрессина/окситоцина, но у всех позвоночных это два разных гормона с разными функциям

Одно из самых интересных открытий состоит в том, что некоторые молекулярные механизмы регуляции социального поведения оказались на редкость консервативными - они существуют, почти не меняясь, сотни миллионов лет. Типичный пример - система регуляции социального поведения и общественных отношений с участием нейропептидов окситоцина и вазопрессина (и их гомологов). У всех изученных животных эти пептиды регулируют общественное и половое поведение. У позвоночных окситоцин влияет больше на самок, а вазопрессин - на самцов, хотя это и не строгое правило. Окситоцин регулирует половое поведение самок, роды, лактацию, привязанность к детям и брачному партнеру. Вазопрессин регулирует половое поведение самцов разных видов, включая крыс, людей и кроликов, а также агрессию, территориальное поведение и семейные отношения.

Метод «выученного предпочтения места» (conditioned place preference) для определения того, получает ли мышь удовольствие от общения с сородичами

Мышей, выросших в коллективе из 3–5 животных, поодиночке тестируют в двухкомнатном помещении с разным подстилочным материалом в двух отсеках. Это делается для определения исходных предпочтений каждой особи. Затем мышь живет сутки вместе со своими старыми товарищами на одном типе подстилки и еще сутки - в одиночку на другом типе подстилки. Таким образом, первый подстилочный материал должен у нее ассоциироваться с общением, второй — с одиночеством. Затем проводится повторное тестирование в двухкомнатном помещении. Если мышь достоверно больше времени (по сравнению с предварительным тестированием) проводит в том отсеке, где находится подстилка, ассоциирующаяся с общением, значит контакты с сородичами являются для нее положительным стимулом.

Результаты проверки ОСНОВНОЙ ГИПОТЕЗЫ: для общественных животных общение с сородичами является таким же жизненно важным компонентом поведения, как, напр., еда. Если это верно, то, логично, предположить, что социальные контакты должны подкрепляться (доставлять удовольствие) с помощью специальной «системы вознаграждения», и, таким образом,, социальные контакты per se могут выступать в роли положительного подкрепления. Отсюда задача: найти систему, опосредующую связь социальных контактов с мозговой системой вознаграждения

· Все подопытные животные уверенно предпочитали стимул (тип подстилки пола в клетке), ассоциирующийся с общением, стимулу, ассоциирующемуся с одиночеством.

· У моногамных полевок супружеская привязанность зависит помимо активности D1-, D2- и V1a - рецепторов также и от рецепторов окситоцина (OXTR) в NA. А у обычных мышей активность генов OXTR в NA невысока. Какова здесь роль окситоцина? – Блокада OXTR (контроль: физраствор) превращает контакт с сородичами из положительного стимула в безразличный. Следовательно, нормальная работа окситоциновой сигнальной системы необходима для того, чтобы общение доставляло удовольствие. При этом другие положительные стимулы (кокаин) не перестали быть положительными для мышей с отключенными окситоциновыми рецепторами (OXTR). Это указывает на то, что окситоцин нужен не для «любых удовольствий», а для тех, что связаны с социальными контактами.

Окситоцин сильно и надолго снижает активность (via ‘Long-Term Depression’, LTD) основной массы нейронов прилежащего ядра - ГАМК-ергических ‘ medium spiny neurons ’ (MSN в ‘core’ NA), которые под контролем D1- и D2-рецепторов (ДФ со стороны VTA) иннервируют VP и SN (“ substantia nigra ”). При этом окситоцин гораздо сильнее тормозит активность нейронов MSN у мышей, выросших в коллективе, чем у тех, кто привык к одиночеству. Иными словами, для того, чтобы окситоцин оказывал «правильное» действие, обеспечивая положительный отклик на контакты с сородичами, животное должно своевременно приобрести социальный опыт. Чтобы получать удовольствие от общения, нужно смолоду больше общаться («сенситивный период» в постнатальном периоде для социальноq активности / пассивности в будущем)

У моногамных полевок ОХТ-ергичеcкие нейроны гипоталамуса (ГТ) посылают свои аксоны в NA из ПВЯ и из СОЯ. А у обычных мышей аксоны окситоциновых нейронов приходят в NA только из ПВЯ. Гипотеза: поступление сигналов из СОЯ - это и есть та уникальная особенность моногамных полевок, которая позволяет им привязываться на всю жизнь к одному партнеру. – Здесь надо учесть, что клетки СОЯ производят, как окситоцин, так и АДГ. А клетки ПВЯ – преимущественно окситоцин. Вазопрессин (АДГ), в отличие от окситоцина, положительно влияет на память и обучение

Взаимодействие окситоцина и серотонина в NA

Далее, опыты с избирательным отключением гена OXTR в отдельных группах нейронов NA (при помощи искусственных вирусов) показали, что OXTR, необходимые для реакции нейронов NA на окситоцин (и для получения удовольствия от общения), находятся не на самих нейронах MSN, а на аксонных окончаниях, приходящих в NA из 5-HT-ергических нейронов дорсального ядра шва, которые подавляют активность MSN.

Оказалось, что окситоцин усиливает тормозное воздействие серотонина на тормозные нейроны NA. Если отключить серотониновые рецепторы в NA, общение не принесет мышам радости, и никакой окситоцин тут уже не поможет. Для нормальной положительной реакции на социальные контакты нужны оба нейротрансмиттера: и окситоцин, и серотонин. При этом, активность MSN управляется прежде всего дофамином, но эффекты дофамина модулируются серотонином, влияние которого, в свою очередь, регулируется окситоцином.

Полученные результаты могут иметь клиническое значение, поскольку известно, что у людей нарушения социально-ориентированных функций мозга (например, при социофобиях, аутизме) могут быть связаны со сбоями в работе как окситоциновой, так и серотониновой систем.

В Институте неврологии Монреаля провели следующий эксперимент. Девятнадцати добровольцам в возрасте от 18 до 37 лет (10 женщин, 9 мужчин), которые заранее сообщили о своих музыкальных вкусах, предложили прослушать и оценить 60 музыкальных треков. Важным условием было то, что испытуемые слушали эти произведения впервые. Участники эксперимента должны были оценить понравившиеся им треки по принципу аукциона, заплатив за них из собственных средств, некоторую сумму - 0.99, 1.29 или 2 доллара, с тем, чтобы по окончании эксперимента получить диск с выбранными музыкальными композициями. Во время всего эксперимента каждый участник был подключен к аппарату фМРТ, так что экспериментаторы могли видеть, как мозг реагирует на конкретное музыкальное произведение. И хотя продолжительность треков составляла всего 30 секунд, этого оказалось достаточно, чтобы мозг определил, нравится ему музыка или нет. В ответ на понравившуюся музыку в мозгу активировалось несколько зон, но самым чувствительным оказалось ПРИЛЕЖАЩЕЕ ЯДРО, которое, таким образом, включено в «систему удовольствия» головного мозга и, по другим данным, проявляет активность при наркотическом и алкогольном опьянении и при половом возбуждении.

Исследования роли социальных гормонов полевок продолжились в экспериментах с людьми. Группа детских психологов под руководством Сета Поллака (Seth D. Pollak) из Висконсинского ун-та (США) в своих работах проверяли гипотезу о том, что ключевую роль в формировании полноценных и эмоционально насыщенных межличностных связей в первые месяцы после рождения ребенка играют т.н. «коммуникативные нейропептиды» (окситоцин и вазопрессин), участвующие в формировании эмоциональных реакций животных. Предполагалось, что такая гормональная система управления эмоциями имеется и у человека, где отвечает и за формирование устойчивых привязанностей, которые, с биохимической точки зрения, ничем не отличаются от человеческой любви. Нарушение этой гормональной системы может приводить к драматическим последствиям в жизни ребенка.

Уровень вазопрессина у бывших сирот (правая колонка), в среднем, ниже, чем у «домашних» детей (рисунок из статьи в PNAS)

Уровень окситоцина после общения с матерью у «домашних» детей повысился, а у бывших сирот - не изменился

В 2007 г. появились данные о том, что окситоцин может помочь людям, страдающим социофобией. Это связано с тем, что гормон влияет на зоны мозга, отвечающие за страх. Маркус Хайнрихс и его коллеги из Университета Цюриха (Швейцария) обследовали 70 пациентов, страдающих прогрессирующей социофобией. Болезнь характеризуется огромной нервозностью и замкнутостью субъекта. Окситоцин выдавался пациентам в виде спрея для носа. По предварительным результатам, окситоцин увеличивает готовность пациентов к общению в различных ролевых ситуациях и способствует повышению самоуверенности. Швейцарские ученые представили результаты своего исследования на Международном Конгрессе по Невропатологии в Мельбурне (Австралия, 2007).

Когда мужчинам капают в нос вазопрессин, лица других людей начинают им казаться менее дружелюбными и в выражении лиц самих испытуемых доминирует агрессивность.

У женщин эффект обратный: чужие лица становятся приятнее, и у самих испытуемых мимика становится более дружелюбной.

Опыты с перназальным введением окситоцина проводили пока только на мужчинах (с женщинами это делать опаснее, так как окситоцин сильно влияет на женскую репродуктивную функцию). Оказалось, что у мужчин от окситоцина улучшается способность понимать настроение других людей по выражению лица. Кроме того, мужчины начинают чаще смотреть собеседнику в глаза. В других экспериментах обнаружился еще один удивительный эффект перназального введения окситоцина — повышение доверчивости. Мужчины, которым ввели окситоцин, оказываются более щедрыми в «игре на доверие». Они дают больше денег своему партнеру по игре, если партнер - живой человек, однако щедрость не повышается от окситоцина, если партнером является компьютер. Два независимых исследования показали, что введение окситоцина может приводить и к вредным для человека последствиям, потому что доверчивость может стать чрезмерной. Нормальный человек в «игре на доверие» становится менее щедрым (доверчивым) после того, как его доверие один раз было обмануто партнером. Но у мужчин, которым закапали в нос окситоцин, этого не происходит: они продолжают слепо доверять партнеру даже после того, как партнер их «предал». Если человеку сообщить неприятное известие, когда он смотрит на чье-то лицо, то это лицо впоследствии будет ему казаться менее привлекательным. Этого не происходит у мужчин, которым закапали в нос окситоцин. Начинает проясняться и нейрологический механизм действия окситоцина: оказалось, что он подавляет активность миндалины. По-видимому, это и приводит к снижению недоверчивости (люди перестают бояться, что их обманут). По мнению исследователей, перед обществом вскоре может встать целая серия новых «биоэтических» проблем. Следует ли разрешить торговцам распылять в воздухе вокруг своих товаров окситоцин? Можно ли прописывать окситоциновые капли разругавшимся супругам, которые хотят сохранить семью? Имеет ли право человек перед вступлением в брак выяснить аллельное состояние гена вазопрессинового рецептора (V1a) у своего партнера? Пока суд да дело, окситоцин продается в любой аптеке. Правда, только по рецепту врача. Его вводят роженицам внутривенно для усиления маточных сокращений. Он регулирует и роды, и откладку яиц у моллюсков, и многие другие аспекты репродуктивного поведения (Марков А.В., проф., зав. каф. биолог. эволюции биофака МГУ)