Naukowcy zidentyfikowali neurony w mózgach młodych myszy, które pozwalają im nawiązać wyjątkową, silną więź z matką już w pierwszych dniach życia.

Stymulowanie tych neuronów u młodych myszy oddzielonych od matki było w stanie naśladować uspokajające skutki obecności matki i redukować zachowania związane ze stresem.

Te dzisiejszeNaukaopublikowane wyniki 1dostarczyć nowych wskazówek na temat tworzenia się więzi matka-dziecko u ssaków i może pomóc naukowcom lepiej zrozumieć, w jaki sposób rozwój mózgu wpływa na zachowanie.

„Bardzo niewiele wiemy o tym, jak mózgi niemowląt nadają sens światu społecznemu” – mówi współautor badania Marcelo Dietrich, neurobiolog z Uniwersytetu Yale. „Kiedy 10 lat temu zakładałem laboratorium i chciałem badać tego typu rzeczy, ludzie mówili, że to iluzoryczne. To się nie uda. To zbyt trudne”. Teraz pokazujemy, że jest to możliwe: można przeprowadzić rygorystyczną naukę i spróbować zrozumieć te mechanizmy, które są potencjalnie bardzo ważne dla rozwoju i zdrowia”.

„Myślę o tych neuronach jak o neuronach «czuję się dobrze w mamie»” – mówi Catharine Dulac, neurolog z Uniwersytetu Harvarda. „Odkryte przez nich cechy stanowią ramy myślenia o ludziach”.

Wiązanie w mózgu

Dietrich i jego zespół zbadali karmiące młode myszy w wieku od 16 do 18 dni. Wykorzystali techniki obrazowania na żywo, aby zarejestrować aktywność w strefie incerta (ZI), cienkiej warstwie istoty szarej pod wzgórzem, podczas interakcji zwierząt z matką.

ZI przetwarza informacje wizualne, słuchowe i sensoryczne. Na wczesnym etapie rozwoju tworzy połączenia z różnymi obszarami mózgu, z których część zostaje usunięta po odsadzeniu. Naukowcy odkryli, że neurony w ZI młodych myszy, które wytwarzają hormon zwany somatostatyną, były aktywne, gdy wchodziły w interakcję z matką. Somatostatyna bierze udział w regulacji wielu innych hormonów i procesów zachodzących w organizmie.

Aby sprawdzić, czy aktywność tych neuronów była specyficzna dla interakcji matka-niemowlę, autorzy obserwowali mózgi młodych myszy podczas spędzania czasu z innymi, nieznanymi myszami, w tym z innymi samicami w okresie laktacji, samicami niew okresie laktacji i dorosłymi samcami. Testowali także, czy neurony reagowały na obiekty kontrolne – gumowe kaczki i futrzane zabawki dla kotów w kształcie myszy. „Właśnie kupiliśmy ich setki na Amazonie” – mówi Dietrich.

Neurony somatostatyny nie reagowały na zabawki, ale zostały w pewnym stopniu aktywowane, gdy młode myszy wchodziły w interakcję z innymi dorosłymi, rodzeństwem i innymi szczeniętami w tym samym wieku. Jednak reakcja nie była tak silna jak u jej matki, co sugeruje, że neurony te odgrywają kluczową rolę w rozwoju wyjątkowej więzi między matką a dzieckiem.

„To, jak te neurony rozpoznają, że to matka, a nie ktoś inny, jest bardzo fascynujące” – mówi Dulac.

Naukowcy odkryli również, że aktywacja tych neuronów zmniejszyła reakcje stresowe u 11-dniowych szczeniąt oddzielonych od matki: te szczenięta mniej płakały i miały niższy poziom hormonu stresu, kortykosteronu, niż szczenięta, u których neurony nie były aktywowane. Izolowane szczenięta z aktywowanymi neuronami somatostatyny również nauczyły się tworzyć pozytywne skojarzenia z określonymi zapachami, podobnie jak to miało miejsce, gdy ich matka była obecna.

Przełączanie obwodów

Chociaż badanie dostarcza dowodów na to, że neurony somatostatynowe w ZI biorą udział w tworzeniu więzi i redukcji stresu u młodych myszy, autorzy podkreślają, że badania na dorosłych zwierzętach wykazały odmienne wyniki.

Aktywacja tych neuronów u dorosłych myszy zwiększyła neurony związane z lękiem 2i strach 3powiązane reakcje. „To naprawdę robi wrażenie” – mówi Johannes Kohl, neurolog z Instytutu Francisa Cricka w Londynie. „Rodzi to szersze pytanie, czy są to naprawdę te same komórki u noworodków lub przed odsadzeniem od piersi i u dorosłych, czy też są to te same komórki, które po prostu radykalnie zmieniają integrację obwodów, a tym samym swoją rolę”.

Autorzy twierdzą, że te obwody nerwowe mogą ulegać zmianom w miarę starzenia się myszy, co pomaga im przystosować się do różnych presji przez całe życie. „Podążanie za tymi neuronami przez cały okres ich rozwoju może być bardzo ekscytujące, gdyż zrozumienie, w jaki sposób przyjmują one następnie swoje dorosłe role” – mówi Kohl.