Является ли «гормон любви» окситоцин также «гормоном дружбы»?
Новое исследование Калифорнийского университета в Беркли показывает, что так называемый гормон любви окситоцин также играет решающую роль в формировании дружеских отношений. Статья опубликована в журнале Current Biology .
Окситоцин вырабатывается в мозге во время секса, родов, грудного вскармливания и социального взаимодействия, способствуя возникновению чувств привязанности, близости и доверия. Не говоря уже о том, что он также связан с агрессией; этот гормон обычно называют «гормоном объятий» или «гормоном счастья», и людям рекомендуется повышать уровень окситоцина для улучшения самочувствия, прикасаясь к друзьям и близким, слушая музыку и занимаясь спортом.
Однако недавние исследования с участием степных полевок поставили под сомнение эту любовную связь. Они показали, что окситоцин , который в мозге действует как нейромодулятор, не является необходимым для формирования долгосрочных брачных связей, или «социальной моногамии», или родительского поведения, хотя без него полевкам требуется больше времени для формирования таких связей.
Ученые сосредоточили внимание на степных полевках, поскольку, как и люди, они формируют стабильные и избирательные отношения. В то время как большинство исследований сосредоточено на брачных связях, лаборатория Бири в Калифорнийском университете в Беркли особенно интересуется избирательными отношениями со сверстниками, аналогичными человеческой дружбе. Такие исследования могут пролить свет на психические заболевания человека, такие как аутизм и шизофрения, которые влияют на способность человека формировать и поддерживать социальные связи.
«Степные полевки особенны, потому что они позволяют нам понять нейробиологию дружбы и ее сходство с другими типами отношений и различия с ними», — говорит Аннализ Бири, доцент кафедры интегративной биологии и нейронауки Калифорнийского университета в Беркли и старший автор исследования.
Аспирант Калифорнийского университета в Беркли Алексис «Лекси» Блэк держит полынную полевку – один из видов, исследуемых для определения социального поведения. Фото: Аннализ Бири/Калифорнийский университет в Беркли
Бири и аспирант кафедры интегративной биологии Алексис Блэк, один из двух первых авторов исследования, обнаружили, что степным полевкам, у которых отсутствуют рецепторы окситоцина, требуется больше времени, чем обычным, для формирования отношений со сверстниками. Близкие друзья степных полевок обычно жмутся друг к другу, ухаживают за собой и даже сидят друг на друге.
«Окситоцин, по-видимому, особенно важен на ранней стадии формирования отношений, особенно в плане избирательности этих отношений: например, „Я предпочитаю тебя этому незнакомцу“», — сказал Бири. «Животным, у которых не сохранилась окситоциновая сигнализация, потребовалось больше времени для формирования отношений. А когда мы изменили эти отношения, создав новые группы, они сразу же потеряли связь со своими первоначальными партнёрами».
Полевки, генетически модифицированные в лаборатории Калифорнийского университета в Сан-Франциско под руководством доктора Девананда Маноли, его коллеги и соавтора, также не получали социальных вознаграждений, которые обычно возникают при избирательной привязанности: они не прилагали больших усилий, чтобы прижаться к своим друзьям, и были менее избегающими и менее агрессивными по отношению к незнакомцам.
«Другими словами, окситоцин играет решающую роль не столько в том, насколько они общительны, сколько в том, с кем они общаются, в их избирательности», — сказала она.
Отсутствие рецепторов окситоцина также изменило регуляцию доступности и высвобождения окситоцина в мозге, что группа задокументировала с помощью нового наносенсора окситоцина в сотрудничестве с постдоком Нацуми Комацу и Маркитой Ландри, профессором химической и биомолекулярной инженерии Калифорнийского университета в Беркли.
«Это помогло нам понять последствия отсутствия этого рецептора и то, как изменяется передача сигналов окситоцина в мозге», — сказал Бири.
Что социальные полевки говорят нам о социальных людях
Бири давно интересуется социальными отношениями у грызунов, уделяя особое внимание редко изучаемым отношениям между сверстниками и друзьями. Хотя её основное внимание сосредоточено на полевках, она считает, что изучение схожего поведения у разных видов имеет ключевое значение для определения того, что является видоспецифичным, а что — общим для всех видов.
В дополнение к своим лабораторным исследованиям она провела полевые исследования, сравнивая социальное поведение и распределение рецепторов окситоцина в мозге внутри и между видами южноамериканских грызунов и североамериканских сусликов Белдинга, которые различаются по групповому образу жизни. Недавно она также начала полевые испытания нескольких видов полевок (всего их в мире насчитывается около 50), чтобы сравнить их социальное поведение.
Она предполагает, что у грызунов, таких как полевки, и, возможно, у других млекопитающих, формирование отношений ровесников могло предшествовать эволюции моногамных брачных отношений.
«В то время как большинство грызунов предпочитают взаимодействовать с незнакомыми особями, оказалось, что большинство видов полёвок, которых мы тестировали в ходе ранних экспериментов, формируют предпочтения в отношении партнёров-сверстников, что мы называем избирательной дружбой. Таким образом, похоже, существует распространённая тенденция к формированию связей», — сказал Бири.
«Но лишь несколько из этих видов моногамны. Надеюсь, когда-нибудь я смогу ответить вам: „Предшествуют ли избирательные отношения со сверстниками развитию моногамии? Не поэтому ли моногамия так часто эволюционировала у этого рода?“ Думаю, это предпочтение близости имеет глубокие корни».
Бири был соавтором исследования 2023 года под руководством Маноли, которое поставило под сомнение связь окситоцина с полом и воспитанием потомства. Это исследование показало, что степные полевки, неспособные реагировать на окситоцин, демонстрируют такое же моногамное поведение в спаривании, привязанности и родительском поведении, как и обычные полевки. Эти полевки были генетически модифицированы таким образом, чтобы у них не было клеточных рецепторов окситоцина, и это были те же полевки, которые использовались в текущем исследовании.
Но хотя окситоцин не является необходимым для окончательного формирования связи, дополнительные исследования той же группы, опубликованные в 2024 году, показали, что этим степным полевкам с дефицитом рецепторов (или «нулевым мутантом») потребовалось примерно в два раза больше времени, чем обычным полевкам, чтобы установить отношения с потенциальным партнером.
Заинтересовавшись тем, как отсутствие окситоцинового рецептора влияет на дружеские связи у полёвок в отличие от брачных связей, Бири и Блэк провели три серии экспериментов. В одной из них они проверили, сколько времени требуется полевкам для формирования предпочтения к партнёру. В то время как нормальным полёвкам требуется около 24 часов непосредственной близости, чтобы сформировать отношения, которые заставят их выбрать партнёра вместо незнакомого, полевки с дефицитом окситоцинового рецептора не проявляли никаких предпочтений за это время, и им потребовалась неделя, чтобы сформировать предпочтение к партнёру.
«У диких животных это невероятно устойчивое предпочтение формируется в течение первого дня совместного проживания, но у нулевых мутантов нет никаких признаков отношений в течение 24 часов. Через неделю они в основном достигают этого, и партнёры на всю жизнь ничем не отличаются друг от друга», — сказал Бири. «Наш вывод из этого эксперимента заключается в том, что окситоцин не является обязательным для возникновения отношений, но он очень важен на ранних этапах развития отношений, способствуя их быстрому и эффективному развитию».
Затем они поместили давно связанных парами полёвок в смешанную группу, напоминающую вечеринку: вольер с другими полевками и множество комнат, соединённых трубами. В такой обстановке обычные полёвки проводили время со знакомыми друзьями, пока, наконец, не начинали общаться с незнакомцами.
«Они могут разделиться, могут собраться вместе или тусоваться в любых желаемых сочетаниях», — сказала она. «Дикие животные отслеживают, кого знают. Это как если бы я пошла на вечеринку с другом, я бы стояла рядом с ним первую половину вечеринки, а потом могла бы начать общаться. Полевки, у которых нет рецепторов окситоцина, просто смешались. Как будто у них там даже не было партнёра».
В третьем эксперименте они проверили прочность связей как со сверстниками, так и с партнёрами, заставляя полевок нажимать на рычаги, чтобы получить доступ либо к другу/партнёру, либо к незнакомцу.
«Самки диких полёвок обычно прилагают больше усилий, чтобы заполучить партнёра, чем незнакомца, как в отношениях с равными, так и в отношениях с партнёрами. Мутанты с дефицитом рецептора окситоцина также прилагают больше усилий, чтобы заполучить партнёра для спаривания, но не в отношениях с равными», — сказал Бири. «В каком-то смысле это имеет смысл, поскольку мы считаем, что отношения с партнёрами более плодотворны, чем отношения с равными, или, по крайней мере, они больше зависят от сигнальных путей, передающих вознаграждение».
Таким образом, отсутствие сигнала окситоцина не только задерживает формирование отношений, но и создает дефицит долгосрочных отношений со сверстниками.
С другой стороны, полевки, у которых отсутствовали рецепторы окситоцина, были менее агрессивны по отношению к незнакомцам и меньше их избегали.
«Можно наблюдать вклад окситоцина в обе стороны избирательности», — сказал Бири. «С просоциальной стороны, он участвует в желании быть с хорошо знакомым другом или сверстником, а с антисоциальной — способствует отвержению незнакомого животного. В других наших исследованиях на степных полевках мы наблюдали влияние окситоцина как на аффилиацию, так и на агрессию , и это совпадает с результатами исследований, посвященных роли окситоцина в динамике отношений между своей и чужой группой у людей».
Наносенсоры окситоцина
Исследователи использовали новый датчик окситоцина, разработанный в лаборатории Лэндри в Калифорнийском университете в Беркли, чтобы определить, приводит ли отсутствие окситоцинового рецептора к увеличению или уменьшению его выброса. Если у этих полевок выброс окситоцина увеличивается, он потенциально может взаимодействовать с рецептором аналогичного нейропептида, который также участвует в формировании социальных отношений, компенсируя отсутствие окситоциновых рецепторов.
Лэндри, доцент кафедр химической и биомолекулярной инженерии, нейробиологии, молекулярной и клеточной биологии и соавтор статьи, создал эти сенсоры из углеродных нанотрубок, соединённых с определёнными одноцепочечными последовательностями ДНК, отобранными по принципу связывания с молекулой окситоцина и флуоресценции. Комацу и Лэндри не обнаружили избытка окситоцина в мозге полевок. Более того, окситоцин выделялся в меньших количествах и из меньшего числа участков прилежащего ядра – ключевой области мозга, отвечающей за социальное вознаграждение у разных видов.
Соавторами Блэка, Комацу, Бири, Ландри и Маноли являются Цзясюань Чжао, Скарлет Таски и Николь Серрано из Калифорнийского университета в Беркли, а также Ручира Шарма из Калифорнийского университета в Сан-Франциско.