Eine männliche Maus identifiziert, die sex mit einer fremden Maus, weil der verkabelte Gehirn-Physiologie, nicht von früheren Erfahrungen, Stanford University School of Medicine Forscher haben gefunden.
Weibliche Mäuse auch schnell feststellen, einem fremden, der sexuellen Identität. Aber die schaltkreise in Ihrem Gehirn, dass Führer dieser Entscheidungen bleibt.
„Überraschend, die Anerkennung eines fremden, der sexuellen Identität arbeitet völlig anders in männlichen und weiblichen Mäusen,“ sagte Nirao Shah, PhD, professor für Psychiatrie und Verhaltensforschung und der Neurobiologie.
Die Ergebnisse, beschrieben in einer Studie, veröffentlicht Jan. 31 in der Zelle, fügen Sie eine kleine, aber wachsende Liste der säugetier-schaltkreise im Gehirn, die bekannt, um Arbeit anders bei Männern und Frauen. Sie informieren über eine langjährige Debatte über die relativen Beiträge von Natur aus hard-wired Prädispositionen gegenüber sozial erworben Einflüsse in molding Geschlechts-spezifische Verhaltensweisen.
Shah ist die Studie leitende Autor. Der führende Autor ist Postdoc-Stipendiat Daniel Bayless, PhD.
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass Männer, zumindest die, brauchen keine Vorherige sexuelle Erfahrung, um schnelle, zuverlässige Entscheidungen über die eng nähert sich fremden,“ Shah sagte.
Das macht gute evolutionären Sinn. In seinem Leben, eine wilde männliche Maus kann einfach ein paar Schüsse auf die sexuelle Reproduktion, Ratschen bis der Vorteil des seins in der Lage, richtig zu identifizieren ein Neuling das sex kurz um, ohne zu lernen, wie die erste. Wenn diese Fähigkeit von Natur aus programmiert, auch eine sexuell unerfahrene Maus kann schnell erkennen, Männchen von Weibchen der Arten.
Die Ergebnisse sind wahrscheinlich auf den Menschen zutreffen, Shah sagte, denn wir teilen Sie mit Mäusen, die viel von der gleichen hard-wired Gehirn schaltungen, die Sie verwenden für die Anerkennung einer fremden sex und weil das menschliche Studien dieser Schaltung zeigen erhebliche strukturelle und physiologische Unterschiede zwischen Männern und Frauen.
„Alle sozialen und sexuellen Begegnungen basieren auf ersten, korrekt zu identifizieren, das Geschlecht des anderen Agenten,“ Shah sagte. „Es ist eine grundlegende Entscheidung, die Tiere zu machen.“
Wo und wie Säugetiere machen solche Entscheidungen gänzlich unbekannt war vor dieser Studie. Aber die Forscher haben einige Ideen darüber, wo zu Beginn der Suche.
Unverzichtbar Teilmenge der Neuronen
Zahlreiche Gewebe reagieren, um Sexualhormone zu produzieren, die aromatase, ein Enzym, das wandelt Androgene in östrogene — die aktive form diese sex-Hormone in vielen Zellen. Aromatase dreht sich in etwa einem halben Dutzend Maus-Gehirn-Regionen, die Shah und seine Kollegen identifiziert, die vor einem Jahrzehnt. Einige von diesen Regionen des Gehirns unterscheiden sich in Ihrer Anatomie, Physiologie und Verhalten, das Sie regelt, je nachdem, ob das Gehirn, die von einem Männchen oder Weibchen.
Eine solche region bezeichnet, ist das bed nucleus “ der stria terminalis. Diese Struktur ist doppelt so groß und dichter besiedelt, die mit Neuronen in den Männern als in den Frauen. Menschliche Studien haben ergeben unterschiedliche Muster der gen-Aktivierung Ebenen in der Männer versus Frauen bed nucleus der stria terminalis — einen verlässlichen Hinweis, dass diese Struktur die Funktion unterscheidet sich nach Geschlecht.
Ein winziger Bruchteil dieser Struktur der Neuronen, genannt AB-Neuronen produzieren das Enzym aromatase. Es sind diese Zellen, etwa 1.000 auf jeder Seite eine Maus, die 75-Millionen-neuron Gehirn, dass Shah das team gebunden hat, um sex zu Anerkennung. „Vor dieser Studie, AB Neuronen wurden zum größten Teil unerforschtes Gebiet“, sagte er. „Sie haben besonders hart zu studieren, denn Sie sind eingestreut unter anderem oberflächlich identisch erscheinenden Neuronen.“
Aber Shah hat die Gruppe entwickelt tools, mit denen Sie beide monitor-Signalisierung Aktivität in AB Neurone in frei beweglichen Mäusen und aus der Ferne stimulieren oder hemmen die Aktivität in diesen Neuronen.
Sie nutzten diese tools, um zu studieren und zu manipulieren, die AB Neuronen von männlichen Mäusen, die noch nie ausgesetzt, um eine weibliche Maus neben Ihrer Mutter und Ihren Schwestern während Ihrer ersten Wochen des Lebens. Sofort, nachdem er entwöhnt (und auch vor der Pubertät), Sie würden übertragen worden, um männlichen-nur Gehäuse und dann, einige Tage vor den versuchen, die solo-Gehäuse.
Es ist lange bekannt, dass eine männliche Maus, die auf seinem eigenen Terrain, ob es sexuell naïfünf oder erlebt hat, antwortet wie vorherzusehen war, um das eindringen von anderen Maus. Die Antwort hängt von der fremden sex, Shah sagte. „Wenn es eine weibliche, die männlichen Bewohner werden versuchen, woo Ihr. Wenn es ein Männchen, er Hole einen Kampf.“
Hard-wired Unterschiede
Wie erwartet, wenn der Forscher führte eine Frau in die naïfünf männliche Lebensraum, nicht viel mehr als ein paar Minuten schnüffeln und erkunden vergingen, bevor er versucht, mit Ihr Paaren. Wenn Sie führte ein anderes Männchen in die Junggesellen, die männlichen Bewohner ging auf den Angriff, auch wie erwartet. In beiden Fällen beobachteten die Wissenschaftler eine frühe Aufwärtstrend in der männlichen Bewohner ist AB Neuronen-Aktivität. Aber diese Steigerung war viel größer, als der fremde war eine Frau. Während das sexuelle Verhalten nach dem Wohnsitz männliche Anerkennung einer weiblichen, diese Neuronen war noch mehr begeistert. Dagegen, deren Aktivität nachgelassen während der folgenden Kämpfe mit einer Männlich.
Sogar die Kastration eines männlichen hat keinen Einfluss auf die AB-Neuronen “ Fähigkeit zur Unterscheidung zwischen den beiden Geschlechtern, die weitere Unterstützung der Idee, dass diese Fähigkeit für die Entwicklung der hard-wired.
Wenn die Forscher experimentell erstickt AB Neuronen‘ action während ein Bewohner der Maus die Begegnung mit einem fremden beiderlei Geschlechts, er verwandelte sich in eine Art Weichei, der aufgrund seiner Unterdrückten sex-Anerkennung Kapazität. „Er würde nicht kämpfen mit den Männern, und er würde nicht Paaren sich mit den Weibchen,“ Shah sagte.
Umgekehrt, wenn die Ermittler stimuliert die Aktivität in einem resident männliche Maus ist AB Neuronen “ zu imitieren, was passiert, wenn ein Männchen auf ein Weibchen, der resident wurde getäuscht zu denken, dass ein anderes Männchen nähert sich ihm eine Frau. Als Ergebnis, versuchte er zu mate mit dem sich nähernden Männchen.
Weibliche Mäuse AB Neurone reagierten etwas auf die Einführung einer fremden Maus Geschlecht, zeigte aber keinen besonderen Unterschied in der Wirkung ob die fremden männlichen oder weiblichen Geschlechts war. Auch experimentelle Manipulationen eliminiert, dass die Weibchen‘ AB Neuronen hatte keine offensichtliche Wirkung auf Ihr Soziales Verhalten.
„Diese Nervenzellen‘ Rolle im weiblichen Gehirn ist geheimnisvoll,“ Shah sagte. „Weibchen offenbar verwenden Sie eine unterschiedliche neuronale system zu erkennen sex von anderen Personen. Was das system kann immer noch raten.“ Er sagte, er will, um herauszufinden,.
Shah ist Mitglied des Stanford-Bio-X und der Wu Tsai Neurosciences Institute in Stanford, und ist ein Stanford-ChEM-H faculty fellow.
Andere Studie co-Autoren sind Postdoc-Stipendiat Taehong Yang, PhD; und Bachelor wissenschaftliche Hilfskräfte Matthew Mason, Albert Susanto und Alexandra Lobdell.
Die Arbeit wurde finanziert durch die Nationalen Institute der Gesundheit (Zuschüsse R01NS049488 und R01NS083872).