Die Rolle von Oxytocin bei elterlichem Verhalten
Forschung untersucht, wie Oxytocin die Elternschaft und Kindstötung bei Wühlmäusen beeinflusst.
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Inhaltsverzeichnis
Sowohl Mütter als auch Väter spielen wichtige Rollen bei der Aufzucht ihres Nachwuchses. Ihre Fürsorge ist entscheidend für das Überleben und das Wohlbefinden der Nachkommen. Forscher haben viel darüber gelernt, wie Mütter sich um ihren Nachwuchs kümmern, aber es gibt immer noch viel zu entdecken, wie Väter sich verhalten. Das gilt besonders für Tierstudien, in denen Forscher noch keine idealen Beispiele für väterliche Fürsorge gefunden haben.
Bei manchen Tieren wie Präriewühlmäusen, Caniden (wie Wölfen und Füchsen) und bestimmten Primaten helfen Väter aktiv bei der Aufzucht der Jungen. Sie investieren Zeit und Energie in die Pflege der Welpen. Bei einigen anderen Nagetierarten zeigen selbst Männchen ohne Zuchterfahrung Fürsorge für Welpen, die nicht ihre eigenen sind. Auf der anderen Seite neigen einige männliche Nagetiere dazu, Welpen, die ihnen nicht gehören, zu ignorieren oder sogar zu schädigen. Diese Verhaltensvariation wird von der körperlichen Verfassung des Tieres und der Umgebung beeinflusst.
Kindstötung, also das Töten von Jungtieren derselben Art, ist bei einigen Tieren weit verbreitet. Dieses Verhalten kann dem kindstötenden Tier helfen, indem mehr Ressourcen für den eigenen Nachwuchs zur Verfügung stehen. Bei Labor Mäusen zeigen Männchen, die nicht mit Weibchen gepaart sind, in der Regel dieses aggressive Verhalten gegenüber jungen Welpen. Wenn diese Männchen jedoch die Chance bekommen, mit ihrem eigenen Nachwuchs zu interagieren, wechseln einige vom Angreifen zur Fürsorge.
Obwohl viel darüber bekannt ist, wie Mütter sich um ihren Nachwuchs kümmern, gibt es noch wenig Informationen darüber, wie weibliche Kindstötung zustande kommt. Jungfräuliche Mandarinenwühlmäuse sind ein ideales Modell, um die Unterschiede im elterlichen Verhalten zu studieren, da sowohl Männchen als auch Weibchen in dieser Art Fürsorge und tödliches Verhalten gegenüber Welpen zeigen.
Oxytocin?
Was istOxytocin ist ein Hormon, das bekannt ist für seine Rolle bei der Initiierung und Unterstützung von Verhaltensweisen, die mit der Pflege von Jungtieren zusammenhängen. Es wird hauptsächlich in bestimmten Teilen des Gehirns produziert. Forschungen zeigen, dass Oxytocin nicht nur Müttern bei ihrem Fürsorgeverhalten hilft, sondern auch Väter in ihren Elternrollen beeinflussen kann.
Wenn männliche Mäuse ihre Welpen treffen, aktivieren sich ihre oxytocin-produzierenden Neuronen, was sie schützender gegenüber ihrem Nachwuchs gegenüber Eindringlingen macht. Bei nichtmenschlichen Primaten sind ähnliche Hormone ebenfalls mit väterlichem Verhalten verbunden. Allerdings zeigen in den meisten Primatenarten nur wenige Väter fürsorgliches Verhalten.
Eine Studie fand heraus, dass Marmoset-Monkey-Väter höhere Oxytocin-Spiegel haben als Nicht-Väter, und ihnen Oxytocin zu geben, hilft ihnen, weniger zögerlich beim Füttern ihrer Jungen zu sein. Dennoch bleibt unklar, wie Oxytocin-Pfade im Gehirn Fürsorge- oder Kindstötungsverhalten steuern.
Die Rolle des medialen präfrontalen Kortex
Der mediale präfrontale Kortex (mPFC) ist ein Teil des Gehirns, der Aufmerksamkeit, Entscheidungsfindung und Planung beeinflusst. Das macht ihn wichtig dafür, schnell zwischen der Fürsorge für Welpen und der Kindstötung zu wechseln. Studien haben gezeigt, dass der mPFC bei menschlichen Müttern stark aktiviert wird, wenn sie das Weinen ihrer Babys hören.
Bei Ratten zeigt der mPFC auch eine signifikante Aktivität, wenn Mütter zum ersten Mal Kontakt zu ihren Welpen haben. Schäden in diesem Bereich können verhindern, dass Mütter ihre Welpen zurückholen oder säubern. Sowohl bei Nagetieren als auch bei Menschen ist der mPFC während der Fürsorge für den Nachwuchs aktiv. Ausserdem haben viele Neuronen im mPFC Rezeptoren für Oxytocin.
Oxytocin kann soziale Interaktionen und mütterliches Verhalten beeinflussen, indem es auf den mPFC wirkt. Obwohl sich einige Studien auf die Rolle des mPFC bei der Fürsorge für Welpen konzentriert haben, ist dessen Beteiligung an Kindstötung noch nicht gut verstanden. Diese Studie zielt darauf ab zu erforschen, wie Oxytocin-Neuronen vom PVN zum mPFC das väterliche Verhalten und das Kindstötungsverhalten beeinflussen können.
Forschungsmethoden
Um die Beziehung zwischen Oxytocin und dem Verhalten gegenüber Welpen zu untersuchen, wurden verschiedene Ansätze angewendet, darunter Immunhistochemie, Optogenetik, Faserphotometrie und die Verwendung von Oxytocin-Injektionen. Die Forscher wollten herausfinden, wie die Oxytocin-Neuronen vom PVN die Verhaltensweisen im Zusammenhang mit Fürsorge und Kindstötung beeinflussen.
Die ersten Ergebnisse zeigten, dass während der Welpenpflege mehr oxytocin-produzierende Zellen aktiv sind als während der Kindstötung. Als die Forscher diese Neuronen aktivierten, stellten sie fest, dass männliche Wühlmäuse schneller auf Welpen zu gingen und sie zurückholten, während die Hemmung dieser Neuronen das Gegenteil bewirkte und das Kindstötungsverhalten erhöhte.
Erkenntnisse zu Oxytocin und Verhalten
Als die Forscher die Aktivität der Oxytocin-Neuronen während der Welpenpflege und Kindstötung untersuchten, fanden sie heraus, dass während der Fürsorge für Welpen eine grössere Anzahl dieser Neuronen aktiv war. Genauer gesagt zeigten männliche und weibliche Wühlmäuse mehr Aktivität in diesen Neuronen während des Fürsorgeverhaltens als bei der Ausübung kindstötender Tendenzen.
Weitere Experimente beinhalteten die Verwendung von Optogenetik, um diese Neuronen ein- oder auszuschalten, um zu sehen, wie die Wühlmäuse reagieren würden. Als die Oxytocin-Neuronen aktiviert wurden, waren die Wühlmäuse schneller bei der Annäherung an und dem Zurückholen von Welpen, während die Hemmung zu einer erhöhten Latenz in diesen Fürsorgeverhalten und einer höheren Tendenz zu schädlichem Verhalten führte.
Einfluss der optogenetischen Aktivierung
Die Forscher untersuchten auch, wie die Aktivierung der Axonendungen der Oxytocin-Neuronen im mPFC das welpenbezogene Verhalten beeinflusste. Als diese Enden stimuliert wurden, zeigten männliche Wühlmäuse schnellere Reaktionszeiten beim Annähern und Zurückholen von Welpen, während die gleiche Stimulation das Kindstötungsverhalten bei denen hemmt, die es zeigten.
Umgekehrt zeigte die Hemmung der Projektionsendungen einen deutlichen Anstieg des Kindstötungsverhaltens. Diese Ergebnisse deuten auf eine starke regulatorische Rolle der Oxytocin-Neuronen hin, die vom PVN zum mPFC projizieren, um das Pflegeverhalten zu fördern und Kindstötung zu hemmen.
Auswirkungen von Oxytocin-Injektionen
Um zu bestimmen, wie intraperitoneale Injektionen von Oxytocin die Wühlmäuse beeinflussen würden, verabreichten die Forscher Dosen, bevor die Wühlmäuse die Gelegenheit hatten, mit den Welpen zu interagieren. Bei Männchen förderten die Injektionen schnellere Reaktionen in Bezug auf das Annähern und Zurückholen von Welpen. Bei Weibchen veränderte die Injektion ihr Verhalten nicht signifikant.
Bei der Untersuchung des Kindstötungsverhaltens hatten die Injektionen unterschiedliche Auswirkungen. Bei Männchen änderte die Injektion die Annäherungslatenz nicht signifikant, verzögerte jedoch die Zeit, die sie benötigten, um Schaden zuzufügen. Bei Weibchen führte die Injektion zu längeren Latenzen sowohl beim Annähern als auch beim Angreifen von Welpen.
Fazit
Zusammenfassend zeigt diese Forschung, dass die Oxytocin-Neuralschaltungen, die den PVN mit dem mPFC verbinden, eine wesentliche Rolle bei der Steuerung von Verhaltensweisen in Bezug auf die Pflege von Welpen und Kindstötung bei Mandarinenwühlmäusen spielen. Ein verbessertes Verständnis dieser neuronalen Verbindungen kann wichtige Einblicke für das Management von Verhaltensanomalien bei Menschen und Wildtieren offenbaren.
Die Natur elterlicher Verhaltensweisen kann zu einem tieferen Verständnis von Tierschutz führen und wertvolle Informationen für Naturschutzstrategien liefern. Der Einfluss von Oxytocin auf das elterliche Verhalten zeigt potenzielle therapeutische Anwendungen für psychologische Bedingungen, die mit Elternschaft und Aggression bei Menschen verbunden sind.
Zukünftige Richtungen
Es gibt viele Bereiche, die weitere Forschung erfordern, zum Beispiel die Auswirkungen verschiedener Gehirnregionen auf das elterliche Verhalten zu erkunden. Das Verständnis der genauen Wege, durch die Oxytocin wirkt, kann zu Fortschritten im Management von Verhaltensweisen bei domestizierten oder wilden Tieren führen. Darüber hinaus kann die Erforschung der Verhaltensauswirkungen von Oxytocin bei verschiedenen Spezies zu besseren Praktiken in der Tierhaltung und im Naturschutz beitragen.
Indem sie weiterhin diese Verbindungen untersuchen, hoffen die Forscher, das Wissen über elterliche Fürsorge zu erweitern, die Tierschutzpraktiken zu verbessern und Interventionen für Verhaltensprobleme, die aus psychischen Störungen resultieren, zu entwickeln. Dies könnte letztendlich zu besseren Ergebnissen für sowohl Tiere als auch Menschen in Situationen, die elterliche Fürsorge betreffen, führen.
Titel: PVN-mPFC OT projections modulates pup-directed pup care or attacking in virgin mandarin voles
Zusammenfassung: In many species, adult animals may exhibit caregiving or aggression towards conspecific offspring. The neural mechanisms underlying the infanticide and pup care remain poorly understood. Here, using monogamous virgin mandarin voles (Microtus mandarinus) that may exhibit pup care or infanticide, we found that more oxytocin (OT) neurons in the paraventricular nucleus (PVN) were activated during pup caring than infanticide. Optogenetic activation of OT neurons in the PVN facilitated pup-caring in male and female mandarin voles. In infanticide voles, optogenetic activation of PVN OT cells prolonged latency to approach and attack pups, whereas inhibition of these OT neurons facilitated approach and infanticide. In addition, OT release in the medial prefrontal cortex (mPFC) in pup-care voles increased upon approaching and retrieving pups, and decreased in infanticide voles upon attacking pups. Optogenetic activation of PVN OT neuron projections to the mPFC shortened the latency to approach and retrieve pups and facilitated the initiation of pup care, whereas inhibition of these projections had little effect. For pup-care females, neither activation nor inhibition of the fibers affected their behavior towards pups. In infanticide male and female voles, optogenetic activation of PVN-mPFC OT projection fibers prolonged the latency to approach and attack pups and suppressed the initiation of infanticide, whereas inhibition of these projections promoted approach and infanticide. Finally, we found that intraperitoneal injection of OT promoted pup care and inhibited infanticide behavior. It is suggested that the OT system, especially PVN OT neurons projecting to mPFC, modulates pup-directed behaviors and OT can be used to treat abnormal behavioral responses associated with some psychological diseases such as depression and psychosis.
Autoren: Fa-Dao Tai, L. Li, Y. Li, C. Huang, W. Hou, Z. Lv, L. Zhang, Y. Qu, Y. Sun, K. Huang, X. Han, Z. He
Letzte Aktualisierung: 2024-07-06 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.06.583718
Quell-PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.06.583718.full.pdf
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