Вважалося, що гормон має важливе значення для формування соціальних зв’язків між тваринами.
Лугових полівок давно вважали зразком моногамії. Тепер дослідження показує, що «гормон кохання», який колись вважався необхідним для їхнього зв’язку — окситоцин — може бути не таким вже й необхідним.
Інтерес до романтичного життя лугових полівок ( Microtus ochrogaster ) уперше виник понад 40 років тому, каже Девананд Манолі, біолог з Каліфорнійського університету в Сан-Франциско. Біологи, які намагалися зловити полівок для вивчення, часто ловили по дві одночасно, тому що «те, що вони знаходили, — це пари самка-самка», — каже він. На відміну від багатьох інших гризунів зі своїми безліччю партнерів, лугові полівки, як виявилося, спаровуються на все життя.
Лугові полівки, які з’єднані парами, віддають перевагу товариству один одного, ніж чужому, і люблять тулитися разом як у дикій природі, так і в лабораторії. Оскільки інші види полівок не мають такої складної соціальної поведінки, як лугові полівки, вони були популярною системою тварин для вивчення еволюції соціальної поведінки.
Дослідження, проведені протягом останніх кількох десятиліть, показали, що деякі гормони в мозку є життєво важливими для належних манер полівки, особливо окситоцин, який також важливий для соціальної поведінки людей та інших тварин.
Манолі та його колеги вважали, що рецептор окситоцину, білок, який виявляє та реагує на окситоцин, стане ідеальною тестовою мішенню для нового методу генної інженерії, заснованого на технології CRISPR, яка використовує молекули бактерій для вибіркового відключення генів. Дослідники використали цю техніку на ембріонах полівок, щоб створити тварин, які народилися без функціонуючих рецепторів окситоцину. Команда припустила, що гризуни не зможуть утворювати парні зв’язки — так само, як полівки в минулих експериментах, у яких активність окситоцину блокували ліками.
Натомість, каже Манолі, дослідники отримали «великий сюрприз». Полівки могли утворювати парні зв’язки навіть без окситоцину , повідомляє команда в Neuron .
«Я був дуже здивований їхніми результатами», — каже Ларрі Янг, біолог з Університету Еморі в Атланті, який не брав участі в дослідженні, але протягом десятиліть вивчав окситоцин у лугових полівок.
Ключова відмінність між новим дослідженням і минулими дослідженнями, які використовували препарати для блокування окситоцину, полягає в тому, коли саме гормон вимикається. З наркотиками полівки є дорослими і зазнали впливу окситоцину в їхній мозок до відключення. Завдяки CRISPR «ці тварини народжуються без сигналів окситоцину в мозку», — каже Янг, чия дослідницька група нещодавно відтворила експеримент Манолі й отримала той самий результат.
Можливо, за словами Янга, зв’язок між парами контролюється мозковим контуром, який зазвичай стає залежним від окситоцину через вплив на нього під час розвитку, як симфонія, навчена диригентом. Раптом приберіть цього диригента, і симфонія звучатиме дисонансно, тоді як джазовий оркестр, який ніколи не займався з диригентом, чудово обходиться без нього.
Манолі погоджується, що час застосування техніки має значення. За його словами, другорядною причиною невідповідності може бути те, що ліки часто мають нецільовий ефект, наприклад, хімічні речовини, призначені для блокування окситоцину, могли виконувати інші дії в мозку полівок, впливаючи на зв’язок пар. Але Янг не погоджується. «Я в це не вірю», — каже він. «[Препарат], який використовують люди, дуже вибірковий», навіть не зв’язуючись із рецептором найближчого молекулярного родича окситоцину, вазопресину.
Чи означає цей результат, що десятиліттями минулої роботи над створенням парних зв’язків було перевернуто? Не зовсім.
«Це показує нам, що це набагато складніше питання», — каже Манолі. «Фармакологічні маніпуляції … показали, що [окситоцин] відіграє вирішальну роль. Питання в тому, що це за роль?»
Новий, здавалося б, вражаючий результат має сенс, якщо поглянути на загальну картину, каже Манолі. За його словами, здатність полівок створювати пари є «настільки важливою для виживання виду». «З точки зору генетики, можливо, має сенс, що немає жодної точки невдачі».
Тепер група сподівається дослідити, як інші гормони, такі як вазопресин, впливають на зв’язок пар, використовуючи цю відносно нову генетичну техніку. Вони також уважніше вивчають поведінку полівок, щоб переконатися, що редагування генів CRISPR не змінило їх так, як вони ще не помітили.
У грі «кохання» в полівку виглядає так, ніби ми все ще намагаємося зрозуміти всіх гравців.