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Il ruolo dell'ossitocina nei comportamenti genitoriali

La ricerca esplora come l'ossitocina influisce sulla cura genitoriale e sull'infanticidio nei ratti talpa.

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L'impatto dell'ossitocinaL'impatto dell'ossitocinasulla cura genitorialegenitorialità nei topi delle praterie.Esaminando il legame tra ossitocina e
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Sia le madri che i padri giocano ruoli importanti nell'allevare i loro piccoli. La loro cura è cruciale per la sopravvivenza e il benessere della prole. I ricercatori hanno imparato molto su come le madri si comportano verso i loro piccoli, ma c'è ancora tanto da scoprire su come si comportano i padri. Questo è particolarmente vero negli studi sugli animali, dove i ricercatori non hanno trovato esempi ideali per studiare la cura paterna.

In alcuni animali come i topi di prateria, i canidi (come i lupi e le volpi) e alcuni primati, i padri aiutano attivamente nell'allevamento dei Cuccioli. Investono tempo ed energia nella cura dei piccoli. Tuttavia, in altre specie di roditori, anche i maschi senza esperienza nella riproduzione mostrano attenzione per cuccioli che non sono i loro. D'altra parte, alcuni maschi roditori tendono a ignorare o addirittura nuocere a cuccioli che non appartengono a loro. Questa variazione nel comportamento è influenzata dalla condizione fisica dell'animale e dall'ambiente in cui si trova.

L'Infanticidio, o l'atto di uccidere piccoli della stessa specie, è comune tra alcuni animali. Questo comportamento potrebbe aiutare l'animale infanticida fornendo più risorse per i propri piccoli. Nei topi di laboratorio, i maschi che non sono accoppiati con femmine mostrano generalmente questo tipo di comportamento aggressivo verso i cuccioli. Tuttavia, quando questi maschi hanno l'occasione di interagire con la propria prole, alcuni passano dall'attacco alla cura.

Sebbene si sappia molto su come le madri si prendono cura dei loro piccoli, c'è ancora una mancanza di informazioni su come avvenga l'infanticidio femminile. I topi mandarini vergini sono un modello ideale per studiare le differenze nei comportamenti genitoriali, poiché sia i maschi che le femmine di questa specie mostrano comportamenti di cura e comportamenti letali verso i cuccioli.

Cos'è l'Ossitocina?

L'ossitocina è un ormone noto per il suo ruolo nell'attivare e supportare i comportamenti legati alla cura dei piccoli. Viene principalmente prodotta in specifiche aree del cervello. Le ricerche mostrano che l'ossitocina non solo aiuta le madri con i loro comportamenti di cura, ma può anche influenzare i padri nei loro ruoli genitoriali.

Quando i topi maschi incontrano i loro cuccioli, i loro neuroni produttrici di ossitocina si attivano, rendendoli più protettivi nei confronti dei loro piccoli contro gli intrusi. Anche nei primati non umani, ormoni simili sono collegati ai comportamenti paterni. Tuttavia, nella maggior parte delle specie di primati, solo pochi mostrano comportamenti di cura da parte dei padri.

Uno studio ha trovato che i padri di scimmie marmose hanno livelli più alti di ossitocina rispetto ai non-padri, e somministrare loro ossitocina li aiuta a essere meno esitanti nel nutrire i loro piccoli. Tuttavia, rimane poco chiaro come i percorsi dell'ossitocina nel cervello controllino i comportamenti di cura o infanticidio.

Il ruolo della Corteccia prefrontale mediale

La corteccia prefrontale mediale (mPFC) è una parte del cervello che influenza l'attenzione, il processo decisionale e la pianificazione. Questo la rende fondamentale per passare rapidamente dalla cura dei cuccioli all'infanticidio. Gli studi hanno dimostrato che la mPFC è fortemente attivata nelle madri umane quando sentono piangere i loro bambini.

Nei ratti, quando le madri entrano in contatto per la prima volta con i loro cuccioli, la mPFC mostra anche un'attività significativa. Un danno a quest'area può impedire alle madri di recuperare o pulire i loro cuccioli. Sia nei roditori che negli esseri umani, la mPFC è attiva durante la cura della prole. Inoltre, molti neuroni nella mPFC hanno recettori per l'ossitocina.

L'ossitocina può influenzare le interazioni sociali e i comportamenti materni agendo sulla mPFC. Anche se alcuni studi si sono concentrati sul ruolo della mPFC nella cura dei cuccioli, il suo coinvolgimento nell'infanticidio è ancora poco compreso. Questo studio si propone di esplorare come i neuroni dell'ossitocina dal PVN alla mPFC possano influenzare i comportamenti di cura paterna e di infanticidio.

Metodi di ricerca

Per indagare la relazione tra ossitocina e comportamento verso i cuccioli, sono stati utilizzati vari approcci, tra cui immunoistochimica, optogenetica, fotometria a fibra e somministrazione di iniezioni di ossitocina. I ricercatori miravano a identificare come i neuroni dell'ossitocina dal PVN influenzano i comportamenti legati alla cura e all'infanticidio.

I risultati iniziali hanno rivelato che più cellule produttrici di ossitocina sono attive durante la cura dei cuccioli rispetto all'infanticidio. Quando i ricercatori attivavano questi neuroni, hanno notato che i maschi roditori erano più veloci ad avvicinarsi e recuperare i cuccioli, mentre l'inibizione di questi neuroni aveva l'effetto opposto, aumentando il comportamento di infanticidio.

Scoperte su ossitocina e comportamento

Quando i ricercatori hanno esaminato l'attività dei neuroni dell'ossitocina durante la cura dei cuccioli e l'infanticidio, hanno constatato che un numero maggiore di questi neuroni era attivo mentre si curavano i cuccioli. In particolare, i maschi e le femmine di roditori mostrano più attività in quei neuroni durante il comportamento di cura rispetto a quando manifestano tendenze infanticide.

Ulteriori esperimenti hanno coinvolto l'uso dell'optogenetica per accendere o spegnere questi neuroni per vedere come avrebbero risposto i roditori. Quando i neuroni dell'ossitocina venivano attivati, i roditori erano più veloci ad avvicinarsi e recuperare i cuccioli, mentre l'inibizione portava a un aumento della latenza in questi comportamenti di cura e una maggiore tendenza a infliggere danni.

Influenza dell'attivazione optogenetica

I ricercatori hanno anche esplorato come l'attivazione dei terminali assonici dei neuroni dell'ossitocina nella mPFC influenzasse i comportamenti legati ai cuccioli. Quando questi terminali venivano stimolati, i maschi roditori mostrano tempi di risposta più rapidi nel loro avvicinarsi e recuperare i cuccioli, mentre la stessa stimolazione inibiva il comportamento di infanticidio in quelli che lo manifestavano.

Al contrario, quando i terminali di proiezione venivano inibiti, i roditori mostravano un aumento marcato del comportamento di infanticidio. Questi risultati indicano un forte ruolo regolatorio dei neuroni dell'ossitocina che proiettano dal PVN alla mPFC nel promuovere il comportamento di cura e inibire l'infanticidio.

Effetti delle iniezioni di ossitocina

Per determinare come le iniezioni intraperitoneali di ossitocina influenzassero i roditori, i ricercatori hanno somministrato dosi prima di permettere loro di interagire con i cuccioli. Nei maschi, le iniezioni incoraggiavano risposte più rapide in termini di avvicinamento e recupero dei cuccioli. Nelle femmine, l'iniezione non ha cambiato significativamente il loro comportamento.

Esaminando i comportamenti di infanticidio, le iniezioni hanno avuto effetti variabili. Nei maschi, l'iniezione non ha cambiato significativamente la latenza di avvicinamento, ma ha ritardato il tempo necessario per infliggere danni. Nelle femmine, l'iniezione ha portato a latenza più lunghe sia per avvicinarsi che per attaccare i cuccioli.

Conclusione

In sintesi, questa ricerca indica che i circuiti neurali dell'ossitocina che collegano il PVN alla mPFC giocano un ruolo vitale nel gestire i comportamenti legati alla cura dei cuccioli e all'infanticidio nei topi mandarini. Una maggiore comprensione di queste connessioni neurali potrebbe rivelare importanti intuizioni per gestire le anomalie comportamentali sia negli esseri umani che nella fauna selvatica.

La natura dei comportamenti genitoriali può portare a una comprensione più profonda del benessere animale e fornire informazioni preziose per le strategie di conservazione. L'influenza dell'ossitocina sul comportamento genitoriale mostra potenziali applicazioni terapeutiche per condizioni psicologiche legate alla genitorialità e all'aggressività negli esseri umani.

Direzioni future

Ci sono molte aree che richiedono ulteriori ricerche, come l'esplorazione degli effetti di diverse aree cerebrali nel comportamento genitoriale. Comprendere i percorsi precisi attraverso cui opera l'ossitocina può portare a progressi nella gestione dei comportamenti negli animali domestici o selvatici. Inoltre, esplorare gli effetti comportamentali dell'ossitocina in diverse specie potrebbe contribuire a migliori pratiche nell'allevamento animale e nella conservazione della fauna selvatica.

Continuando a indagare queste connessioni, i ricercatori sperano di migliorare la conoscenza riguardo alla cura genitoriale, migliorare le pratiche di benessere animale e sviluppare interventi per problemi comportamentali derivanti da disturbi psicologici. Questo potrebbe portare a risultati migliori sia per gli animali che per gli esseri umani in situazioni che coinvolgono la cura genitoriale.

Fonte originale

Titolo: PVN-mPFC OT projections modulates pup-directed pup care or attacking in virgin mandarin voles

Estratto: 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.

Autori: 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

Ultimo aggiornamento: 2024-07-06 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.06.583718

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.06.583718.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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