На протяжении десятилетий было известно, что событие, происходящее в самый первый день жизни самца мыши, необходимо для проявления мужского сексуального и агрессивного поведения позже. У других млекопитающих, включая приматов, есть такие же важные определяющие поведение события, связанные с высвобождением гормонов в ранний «критический период».«До сих пор идентичность клеток, регулирующих« маскулинизацию »у мышей, была неясной.
После того, как новорожденные самцы мышей испытают прилив тестостерона в первый день их выхода из матки, если все пойдет нормально, они станут типичными самцами, отмечая территорию своей мочой, борясь с другими самцами и вступая в половую жизнь, как только их яички начнут расти. генерировать тестостерон примерно через 4-6 недель — мышиный эквивалент полового созревания человека.
Но они не проявят этого типичного для мужчин поведения, если не испытают первоначального всплеска тестостерона.
Процесс ранней «маскулинизации» мышей долгое время считался нелогичным, что это работа эстрогена, действующего в мозгу мыши, а не тестостерона (который превращается в эстроген под действием фермента, называемого ароматазой). В исследовании, опубликованном в журнале Hormones and Behavior, доцент CSHL Джессика Толлкун и его коллеги впервые демонстрируют специфические рецепторы гормонов, клетки головного мозга и области мозга, ответственные за маскулинизацию у мышей. Это часть более крупного проекта Толлкуна, направленного на более полное понимание того, как гормоны определяют различные траектории развития нервной системы в мужском и женском мозге.
Использование генной инженерии для выборочного удаления гена, кодирующего альфа-рецептор эстрогена (ER?), Команда Толлкуна установила, что маскулинизация зависит исключительно от ER? в тормозных нейронах (я.е., нейроны, активируемые нейромедиатором ГАМК). Удивительно, но удаление ER? рецептор в возбуждающих нейронах, многие из которых богаты ER?, не повлияло на последующее мужское поведение. «Мы знали, что передача сигналов эстрогена в раннем возрасте важна для маскулинизации, — говорит Толлкун, — но мы не знали, какие части мозга, участвующие в мужском поведении, действительно нуждаются в рецепторах эстрогена для правильной маскулинизации человека."
Эксперименты команды показали, что когда ER? рецепторы удаляются в мужском мозге во время эмбрионального развития, самцы не проявляют типичного поведения в период полового созревания.
Такие самцы, как правило, боролись с самками, а не со своими конкурентами-мужчинами. Они также проявили меньшее рвение в маркировке своей территории и в брачном поведении. «Как будто они запутались в том, кто они такие и как действовать», — говорит Толлкун.
Эти "дисмаскулинизированные" мутантные самцы, лишенные ER? рецепторы также экспрессировали гены, кодирующие рецепторы других гормонов на уровнях, типичных для женщин, в двух ключевых областях мозга: MeA (медиальная миндалина) и BNST (ядро ложа терминальной полоски).
Эти взаимосвязанные области обрабатывают феромональные сигналы от других мышей и передают информацию в нижележащие области мозга, которые в конечном итоге диктуют проявление социального поведения у двух полов.
Затем команда попытается идентифицировать дополнительные гены, которые различаются между полами в MeA и BNST.
По мнению Толлкуна, это важно для понимания того, как гормональные сигналы в раннем возрасте имеют постоянное влияние на функцию мозга и какие гены участвуют в возникновении, частоте и симптомах психических заболеваний, которые по-разному влияют на пол, начиная от расстройств настроения. к аутизму.