脑成像揭示:并非所有单一的哺乳动物都以同样的方式“有线为爱”

猫鼬狐猴的伴侣

这些人类的灵长类远亲是为数不多的雌雄伴侣年复一年厮守在一起的哺乳动物之一。资料来源:大卫·哈林,杜克狐猴中心

狐猴表明持久爱情没有一个公式

人类不是唯一形成长期债券的唯一哺乳动物 - 一些特殊的伴侣 - 一些蝙蝠,狼,海狸,狐狸和其他动物也是如此。但新的研究表明,在某些物种中,让爱的大脑电路可能在其他物种中可能不一样。

该研究,出现在2月12日科学报告,将漫长相关的狐猴群体中的单一和混杂物种与来自岛屿马达加斯加岛的遥远的灵长类动物堂兄。

红腹狐猴和猫鼬狐猴是狐猴家谱中的少数种类中,男性女性合作伙伴在年复一年粘在一起,共同努力抚养他们的年轻人并捍卫他们的领土。

一旦结成一对,它们醒着的时候就会花很多时间为对方梳理毛发,或者并排挤在一起,通常还会把尾巴缠在对方身上。这些物种的雄性和雌性一生中有三分之一的时间和同一个配偶在一起。但他们最亲近的亲戚却不是这样,他们经常换伴侣。

对生物学家来说,一夫一妻制多少有点神秘。这在一定程度上是因为在许多动物群体中这种情况很罕见。大约90%的鸟类会对一个伴侣保持某种形式的忠诚,而哺乳动物中只有3%到5%会这样做。可以说,在已知的大约6500种哺乳动物中,绝大多数都有开放的关系。

“这是一种罕见的安排,”​​杜克大学教授克里斯汀Drea'实验室的博士后助理尼古拉斯格雷贝表示。

这就提出了一个问题:是什么让某些物种在生物学上倾向于长期配对,而另一些物种却在竞争?

过去30年对啮齿动物的研究指出,在交配过程中会释放两种激素,催产素和抗利尿激素,这表明爱情持久的关键可能在于它们对大脑的作用不同。

一些最初的线索来自对草原田鼠的有影响力的研究。草原田鼠是一种类似老鼠的小型哺乳动物,与大多数啮齿类动物不同,它们终身交配。当研究人员将一夫一妻制的草原田鼠与交媾的山地田鼠和草甸田鼠的大脑进行比较时,他们发现草原田鼠有更多这些荷尔蒙的“停泊点”,尤其是在大脑奖赏系统的某些部位。

由于这些“拥抱化学品”被发现增强了葡萄球的男性女性债券,因此研究人员很长时间想知道它们是否可能在人类中相同的方式工作。

这就是为什么公爵领导的团队转向狐猴。尽管是我们最遥远的亲戚,但狐猴是对人类的更近的遗传匹配。

研究人员使用了一种称为Autoradograph的成像技术,以在Duke Lemur Centre的自然原因死亡的12个狐猴中映射催产素和血管加压素的结合位点。

这些动物代表了七种物种:一般红细胞和猫鼬狐猴以及相同的五种混杂物种。

“他们真的是在灵长类动物中寻找唯一黄素生物签名的唯一可比的自然实验,”格雷布说。

将狐猴的脑成像结果与先前田鼠和猴子的脑成像结果进行比较,发现激素受体的密度和分布存在明显差异。换句话说,催产素和抗利尿激素似乎作用于狐猴大脑的不同部位——这意味着它们可能也有不同的效果,这取决于它们的目标细胞的位置。

但研究人员惊讶地发现,在狐猴中,一夫一妻制的物种和滥交的物种之间几乎没有一致的差异。

“我们没有看到一对键电路的证据”类似于啮齿动物大脑中发现的一对键电路。

作为下一步,如果催产素的动作阻断,该团队正在研究狐猴夫妇如何彼此表现,通过吞噬暂时防止催产素与脑中的受体结合的拮抗剂。

那么狐猴可以教我们关于爱情的东西吗?作者说他们的调查结果谨慎,以根据啮齿动物的实验绘制简单的结论,了解人类社会行为如何成为如何。

格雷布说,催产素可能是田鼠“奉献的药剂”,但它可能是多种大脑化学物质和生态因素的联合作用和相互作用,在狐猴和包括人类在内的其他灵长类动物中创造了长期的联系。

“可能在大脑中实例化了一系列不同的方式,这取决于我们正在寻找的动物,”格雷贝说。“比我们最初想到更多的进展。”

参考文献:《交配系统多样性的神经关联:催产素和后叶加压素受体在一夫一妻制和非一夫一妻制Eulemur中的分布》作者:Nicholas Grebe, Annika Sharma, Sara Freeman, Michelle Palumbo, Heather Patisaul, Karen Bales和Christine Drea, 2021年2月12日科学报告.
DOI: 10.1038 / s41598 - 021 - 83342 - 6

其他作者是:Annika Sharma在犹他州犹他州大学的萨拉弗里曼,米歇尔帕鲁姆在加利福尼亚州民族灵长类动物研究中心,Heather Patianaulat北卡罗来纳州立大学以及加州大学戴维斯分校的凯伦·贝尔斯(Karen Bales)。

该工作得到了国家科学基金会(SBE-1808803),国家心理健康研究所(NIMH R21MH115680),Josiah Charles Trent纪念基金会捐赠基金,Charles Lafitte Reseip,以及Duke University,Chosiah Charles Trent纪念基金会捐赠基金得到支持。

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