16:04 2022-01-21
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Comportamentul tipic sexual al șoarecilor masculi și femele, ghidat de diferențele în activitatea genelor creierului
_ Comportamentul tipic sexual al bărbaților și femeilor șoarecii ghidați de diferențele în activitatea genică a creierului
Creierul șoarecilor de sex masculin și feminin diferă în moduri importante, potrivit unui nou studiu condus de cercetătorii de la Stanford Medicine.
Aceste diferențe sunt probabil reflectate în creierul bărbaților și femeilor, spun cercetătorii.
Oamenii de știință au investigat patru structuri minuscule din creierul șoarecilor despre care se știe că programează comportamente de „evaluare, întâlnire, împerechere și ură”. Aceste comportamente – de exemplu, determinarea rapidă de către bărbați a sexului unui străin, receptivitatea femelelor la împerechere și protecția maternă – ajută animalele să se reproducă și să supraviețuiască urmașii.
Analizarea țesutului care a fost extras din aceste structuri cerebrale. și îmbogățit pentru celule care răspund la hormonii sexuali, oamenii de știință au descoperit mai mult de 1.000 de gene care sunt substanțial mai active în creierul unui sex față de celălalt. Genele sunt modelele pentru proteine, care realizează practic toată munca unei celule. Nivelurile de activare a genelor – rata la care informațiile pe care le conțin genele sunt copiate și convertite în proteine – determină funcțiile unei celule.
Descoperirile, descrise într-o lucrare care va fi publicată online pe 21 ianuarie în Cell, ajută explică diferențele de sex comportamentale la mamifere.
„Folosind aceste gene ca puncte de intrare, am identificat grupuri specifice de celule cerebrale care orchestrează comportamente specifice sexului tipic”, a spus autorul principal al studiului, Nirao Shah, Ph.D. .D., profesor de psihiatrie și științe comportamentale și de neurobiologie.
Joseph Koestler, Ph.D., un savant postdoctoral în laboratorul lui Shah, este autorul principal al studiului.
Cercetatorii au identificat, de asemenea, peste 600 de diferente in nivelurile de activare a genelor intre femele in diferite faze ale ciclului lor estral. (La femei, acesta este denumit ciclu menstrual; femelele de șoareci nu au menstruație.)
„Pentru a găsi, în aceste patru structuri minuscule ale creierului, câteva sute de gene ale căror niveluri de activitate depind doar de nivelul femelei. Etapa ciclului a fost complet surprinzătoare”, a spus Shah, care și-a dedicat cariera înțelegerii modului în care hormonii sexuali reglează comportamentele tipice sexuale.
Structurile creierului asupra cărora s-au concentrat cercetătorii sunt împărtășite între mamifere, inclusiv oameni.
p>
„Șoarecii nu sunt oameni”, a spus Shah. „Dar este rezonabil să ne așteptăm că se va dovedi că tipurile de celule cerebrale analoage joacă un rol în comportamentele noastre sociale tipice pentru sex.”
Perspectivă asupra tulburărilor neurologice și psihiatrice
Unele dintre gene cercetătorii catalogați sunt factori de risc stabiliți pentru tulburările cerebrale care sunt mai frecvente la unul sau celălalt sex. Dintre 207 gene deja cunoscute că conferă un risc ridicat pentru tulburarea spectrului autist, care este de patru ori mai frecventă la bărbați decât la femei, cercetătorii au identificat 39 ca fiind mai active în creierul unuia sau altui sex: 29 la bărbați, 10 în femelele. Ei au identificat, de asemenea, genele legate de boala Alzheimer și scleroza multiplă, ambele tind să afecteze femeile mai mult decât bărbații, ca fiind mai activate în rândul șoarecilor femele.
Cercetătorii speculează că masculii au nevoie de unele gene pentru a lucra mai mult. , iar femelele au nevoie de alte gene pentru a lucra mai mult – și că o mutație într-o genă care are nevoie de o activare ridicată poate provoca mai multe daune decât o mutație într-o genă care doar se află în jur.
„Frecvența migrenelor, Crizele epileptice și tulburările psihice pot varia în timpul ciclului menstrual”, a spus Shah, „și descoperirile noastre privind diferențele de activare a genelor de-a lungul ciclului sugerează o bază biologică pentru această variație.”
Comportamente sociale tipice sexuale
p>
Comportamentele sociale tipice sexuale au fost încorporate în creierul animalelor de-a lungul a milioane de ani de evoluție.
Șoarecii masculi, de exemplu, disting rapid sexul străinilor care încalcă ceea ce au considerat ei. gazonul lor. Dacă intrusul este un alt bărbat, îl atacă imediat. Dacă este o femeie, ei, ca să spun politicos, inițiază o curte vârtej.
Soarecele femele manifestă agresiune maternă mai degrabă decât teritorială, atacând orice le amenință puii. Sunt mult mai înclinați decât bărbații să-și păzească puii și să-i recupereze pe cei rătăciți. Disponibilitatea lor de a se împerechea variază puternic în funcție de stadiul ciclului lor.
„Aceste comportamente primare sunt esențiale pentru supraviețuire și reproducere”, a spus Shah, „și sunt în mare măsură instinctive. Dacă trebuie să înveți cum să te împerechezi sau să lupți odată ce a apărut situația, probabil că este deja prea târziu. Dovezile sunt destul de clare că creierul nu este doar o tablă goală care doar așteaptă să fie modelat de influențele mediului.”
Încercări anterioare Pentru a găsi diferențe de activare a genelor între celulele creierului de rozătoare de sex masculin și feminin, au ajuns la doar aproximativ 100 dintre ele - aparent prea puține, a gândit grupul lui Shah, pentru a genera numeroasele diferențe profunde în comportamentul instinctual cunoscut.
" Am ajuns să găsim de aproximativ 10 ori mai multe", a spus Shah, "să nu mai vorbim de cele 600 de gene ale căror niveluri de activitate la femele variază în funcție de stadiul ciclului. În total, acestea însumează 6% solide din genele unui șoarece fiind reglementate de sex sau de stadiul ciclului.”
Ace din ace într-un fân ack
Shah a comparat metodele folosite de echipa sa cu găsirea de ace în ace într-un car de fân.
„Celulele pe care le-am identificat ca fiind esențiale pentru aceste evaluări, întâlniri, împerechere tipice sexului. sau urărea afișărilor comportamentale reprezintă probabil mai puțin de 0,0005% din toate celulele din creierul unui șoarece”, a spus el. Determinarea a ceea ce a făcut ca aceste celule să bifeze a necesitat separarea lor de celulele din jur și examinarea conținutului lor genetic, o celulă la un moment dat.
Cercetătorii și-au îmbunătățit considerabil perspectivele, concentrându-se asupra celulelor rare, dar cruciale, care răspund la estrogen – adică celule care au receptori pentru acest hormon sexual feminin major. (Estrogenul este prezent și la bărbați, deși la niveluri mai scăzute.) Nivelurile de estrogen ale femeilor și cele ale altui hormon, progesteronul, cresc și scad aproximativ lunar, la fel ca fazele lunii - la fel ca și comportamentele corespunzătoare sexului feminin în multe mamifere. La șoareci, ovulația și receptivitatea sexuală maximă, cunoscută sub denumirea de stadiu de estrus sau căldură, sunt marcate de vârfuri ale nivelurilor ambilor hormoni; opusul polar, sau stadiul diestrus, prin jgheaburi în nivelurile hormonale.
Shah a fost capabil să purifice țesutul din fiecare dintre cele patru structuri cheie ale creierului într-un mod care a îmbogățit populația de celule cerebrale rezultată pentru estrogen- celulele receptive — „acele”, în analogia lui Shah. Comparând bărbați, femele în estru și femele în diestru, cercetătorii au descoperit 1.415 gene cu niveluri de activitate care variau între grupuri.
Celulele sensibile la estrogen erau departe de a fi la fel. Într-o structură a creierului numită nucleul pat al striei terminale, acestea ar putea fi clasificate în 36 de tipuri de celule separate, distinse prin genele din fiecare tip de celulă care au fost deosebit de active într-unul sau altul dintre grupurile de șoareci. (Nucleul de pat al striei terminale, sau BNST, se găsește și în creierul uman.)
Din aceste 36 de tipuri de celule sensibile la estrogen la șoareci, oamenii de știință au arătat că doar unul este esențial pentru capacitatea șoarecilor masculi. să recunoască rapid sexul unui șoarece necunoscut și apoi să se comporte în mod caracteristic față de acesta.
O altă structură a creierului, numită hipotalamus ventromedial sau VMH (găsită și în creierul uman), conținea 27 de tipuri de celule sensibile la estrogen. se disting prin diferite modele de activare a genelor. Eliminarea performanței doar a unuia dintre aceste tipuri de celule – dar nu a celorlalte 26 – a transformat femeile care de obicei ar fi interesate sexual în unele care au respins avansurile sexuale chiar și atunci când erau în călduri.
Acele tipuri de celule BNST și VMH care reglează recunoașterea sexului de către bărbați și, respectiv, receptivitatea sexuală a femeilor, au fost „acele din ace” din carul de fân care este creierul. Ce sarcini le îndeplinesc fiecare dintre celelalte 35 de tipuri de celule sensibile la hormoni sexuali din BNST și celelalte 26 de tipuri de celule echivalente din VMH, indiferent dacă sunt diferențiate de sex sau nu, este un mister, a spus Shah.
p>„Vârful aisbergului”
„Acesta este probabil doar vârful aisbergului”, a spus el. „Este probabil să se găsească mult mai multe caracteristici diferențiate în funcție de sex în aceste structuri și în alte structuri ale creierului, dacă știi cum să le cauți.”
Oficiul de Licențiere Tehnologică din Stanford a depus un brevet privind intelectul. proprietate asociată cu studiul.
Alți co-autori ai studiului din Stanford sunt cercetătorii Sayaka Inoue, Ph.D., și Taehong Yang, Ph.D.; cercetătorii postdoctorali Daniel Bayless, Ph.D., și Nicole Leung, Ph.D.; studenții absolvenți Adarsh Tantry și Chung-ha Davis; student universitar Grace Wang; profesionist în cercetare în știința vieții Maricruz Alvarado; manager de laborator Charu Ramakrishnan; Lief Fenno, MD, Ph.D., instructor de psihiatrie și științe comportamentale; și Karl Deisseroth, MD, Ph.D., profesor de bioinginerie și de psihiatrie și științe comportamentale și profesorul D. H. Chen. Cercetătorii de la Accent Therapeutics și de la Universitatea Columbia au contribuit la lucru.
Comentarii:
Adauga Comentariu