Ученые определили нейроны, которые активизируются, когда детеныши мышей взаимодействуют со своими матерями, что, по-видимому, снижает их стресс. Те же нейроны могут также участвовать в формировании связей между матерью и ребенком у человека.
Zona incerta, в центре мозга млекопитающих, как полагают, участвует в интеграции сенсорной информации. Исследования на мышах показывают, что ее роль меняется по мере их развития. У младенцев нейроны в zona incerta посылают информацию в другие области мозга, такие как кора, чтобы информировать о нейронном росте в других местах.
Поскольку роль этой части мозга, по-видимому, изменилась, Юэсюань Ли из Йельской школы медицины и ее коллеги задались вопросом, участвует ли эта часть мозга в установлении отношений между матерью и ребенком.
Для исследования они сначала оценили, какие нейроны в zona incerta становятся активными, когда детеныши, все еще зависящие от молока, взаимодействуют со своими матерями. Это включало хирургическую имплантацию оптоволоконного зонда в мозг некоторых детенышей. Благодаря этому исследователи могли обнаружить свет, излучаемый при активации нейронов.
Они обнаружили, что активизировавшиеся нейроны вырабатывают гормон соматостатин, который регулирует ряд функций организма, препятствуя выделению других гормонов, таких как гормон стресса кортикостерон.
Свободное социальное взаимодействие между матерями и младенцами активировало эти нейроны, тогда как контакт с игрушкой — нет.
Исследователи также интересовались тем, как другие социальные взаимодействия могут влиять на эту область мозга. Они обнаружили, что контакт с кормящей самкой, которая не была матерью детеныша, некормящей самкой, братьями и сестрами или неродственным самцом также активировал нейроны, но в меньшей степени, чем матери детенышей.
«Наши результаты показывают, что социальное взаимодействие с матерью вызывает самые сильные реакции, примерно в 1,5 раза отличающиеся от среднего уровня реакции по сравнению с другими протестированными социальными стимулами», — говорит член группы Марсело де Оливейра Дитрих, также работающий в Йельском университете.
В другой части эксперимента команда наблюдала за активностью мозга, пока младенцы были социально изолированы. В течение этого времени, которое длилось от 10 минут до 12 часов, нейроны не активировались, но это изменилось, когда они воссоединились со своими матерями.
Воссоединение также смягчило реакцию щенков на стресс, которая определялась по тому, издавали ли они звуки, похожие на плач, и выделяли ли кортикостерон.
Наконец, команда хотела проверить, может ли искусственная активация нейронов, пока щенки были изолированы, облегчить их страдания. Использование химикатов для активации нейронов подавило их плач и притупило выброс кортикостерона.
Исследователи полагают, что zona incerta, вероятно, участвует в развитии ранних социальных отношений и других частей мозга у млекопитающих. «Отчетливая связь между младенцем и его матерью» является «отличительной чертой млекопитающих», пишут они в своей статье. Связь матери и ребенка может быть вовлечена в развитие частей мозга, при этом zona incerta действует как «связующее звено, которое переплетает определяющие характеристики биологии млекопитающих».
Роберт Фремке из NYU Langone Health в Нью-Йорке говорит, что исследование демонстрирует, как определенные нейроны «по сути действуют, чтобы успокоить младенца». «Однако остается немного неясным, как именно щенок чувствует мать (какие аспекты запаха, осязания или, возможно, температуры важны)», — говорит он. «Еще один открытый вопрос заключается в том, какой контакт необходим для сигналов безопасности — как долго они длятся? Что способствует здоровому развитию, а что является проявлением пренебрежения?» У людей «вероятно, что визуальные и акустические сигналы — образы и звуки опекунов — также важны или, возможно, важнее обонятельных сигналов», — говорит он.
