Два совершенно разных, на первый взгляд, типа поведения — агрессия и сексуальный интерес — глубоко переплетены даже на уровне нейронов.
Любовь & Ненависть: Нейроны драк и сексуальности
Агрессивный Микки-Маус – работа французского дизайнера BUNKA

Уже не первое десятилетие ученые знают, что избирательная стимуляция определенной группы нейронов головного мозга вызывает у человека агрессивное поведение. Однако до сих пор в подобных исследованиях ученые использовали методики, впервые примененные еще в 1920-х, далекие от куда более сложных и тонких решений, доступных сегодня. В итоге с достаточной точностью положение этих нейронов до сих пор оставалось неизвестным.

Исправить ситуацию решили нейрофизиологи во главе с Дэвидом Андерсоном (David Anderson), которые с большой детализацией изучили соответствующую область мозга — вентромедиальное ядро гипоталамуса. Они показали, что и состояние агрессии, и стремление к спариванию активируют небольшую группу нейронов в его глубине — всего около 300 клеток — группу VMHv1.

Для этого они отобрали 30 взрослых самцов мышей и имплантировали тончайшие электроды в их вентромедиальные ядра. Операция была крайне сложной, ведь нужно было попасть в точности в нужную область, и только в нее, так что все удалось проделать удачно лишь в 5-ти случаях. Это позволило ученым несколько месяцев подряд избирательно отслеживать активность 104-х нейронов вентромедиального ядра в процессе жизни мышей — в том числе и тогда, когда они дрались или спаривались.

Действительно, если самец сидел в клетке в одиночестве, нейроны VMHv1 оставались неактивными. Но мыши — животные, проявляющие территориальное поведение, поэтому достаточно было подсадить к нему соседа, чтобы самец активно атаковал его, толкаясь, царапаясь и кусаясь. И как только они демонстрировали такую агрессию, как ученые начинали регистрировать высокую активность этой небольшой группы нейронов. Одни из них «запускались» сразу с появлением в клетке чужака, другие — лишь в момент атаки.

В других опытах экспериментаторы подсаживали в клетку самочек, что вызывало также вполне понятную реакцию подопытных самцов. И снова в этой ситуации регистрировалась внезапно появившаяся активность нейронов в VMHv1, хотя и не в точности того же их набора, как в предыдущем случае. Более того, некоторые из «нейронов агрессии» стали тормозиться особенно активно — по словам ученых, «как будто красота успокоила дикое чудовище».

Стоит заметить, что эти эксперименты еще не доказывают, что нейроны в VMHv1 непосредственно контролируют и «запускают» агрессию или сексуальность, ведь из них еще нельзя расставить по местам причину и следствие. Поэтому ученые продолжили опыты, чтобы проследить за изменениями в поведении подопытных мышей, уже активно влияя на активность соответствующих нейронов, активируя или подавляя их.

Для этого был применен довольно популярный сегодня подход: нейроны «заражали» генетически модифицированным вирусом, который воздействует на белки, составляющие ионные каналы нейронов (которые и обеспечивают их активность). Ученые смогли, просто подавая на них свет через тончайший кабель оптоволокна, «включать» нейроны. В самом деле, при стимуляции «нейронов агрессии» подопытные самцы буквально превращались в берсеркеров, атакуя не только других самцов, но даже и самок, бросаясь даже на неодушевленные предметы — например, на надутую воздухом латексную лабораторную перчатку. «Свет пошел — и животное атакует перчатку. Свет выключили — и атака прекратилась. Вполне ясный результат», — резюмирует Дэвид Андерсон.

Таким же методом ученые провели и опыт по избирательному «выключению» нейронов. В этом случае мышь становилась невероятно трусливой и при любых обстоятельствах избегала сражения, даже для защиты своей территории от другого самца. «Получается, что эти нейроны составляют группу, не только достаточную для инициирования агрессивного поведения, но и критически важную для его нормального возникновения», — говорит ученый.

Вместе с тем, ни стимуляция, ни торможение этих нейронов на сексуальном поведении не сказывалось. Но интересно, что «сексуальные нейроны» на агрессию все-таки влияют. По крайней мере, если самцу удалось начать спаривание, то никакое включение света и активация «агрессивных нейронов» не приводили к атакам, пока спаривание не заканчивалось. По мнению ученых, это говорит о том, что те нейроны VMHv1, которые активируются в ответ на присутствие самки, скорее, ответственны за подавление своих агрессивных нейронов-соседей, нежели за инициирование собственно спаривания.

Читайте также о влиянии на агрессию наследственности — и о некоторых юридических сложностях, из этого вытекающих: «Убийственные гены».

По пресс-релизу HHMI