Gehirn-Neurochemikalien sagen einer Frau, sie solle sich wie eine Frau verh alten, nicht ihr Geschlecht, entdecken Cornell-Biologen

Gehirn-Neurochemikalien sagen einer Frau, sie solle sich wie eine Frau verh alten, nicht ihr Geschlecht, entdecken Cornell-Biologen
Gehirn-Neurochemikalien sagen einer Frau, sie solle sich wie eine Frau verh alten, nicht ihr Geschlecht, entdecken Cornell-Biologen
Anonim

ITHACA, N.Y. – Biologen der Cornell University haben gezeigt, wie Chemikalien, die in einer Kernregion des Gehirns produziert werden, die allen Wirbeltieren (einschließlich Menschen) gemeinsam ist, Männchen dazu bringen, sich wie Männchen, Weibchen wie Weibchen – und manche Männchen so etwas wie Weibchen zu verh alten.

James Goodson und Andrew Bass, die für ihren Bericht in der Ausgabe der Zeitschrift Nature vom 17. Februar 2000 eine Fischart untersuchten, die zwei Arten von Männchen hervorbringt, sagen, dass Gehirnprozesse für das für Weibchen typische Sozialverh alten verantwortlich sind, sind zum Beispiel überhaupt nicht unbedingt mit dem Geschlecht der Frau verbunden.

"Dies ist eine klare Demonstration, wie die Wirkung von Neurochemikalien die elektrische oder neurophysiologische Leistung des Gehirns modulieren kann, wenn es ein soziales Verh alten festlegt", sagte Bass, Professor für Neurobiologie und Verh alten, in einem Interview.

„Wir haben auch gezeigt, dass es eine neurochemische Dissoziation – eine Entkoppelung – zwischen dem Keimdrüsengeschlecht eines Tieres und der Regulierung geschlechtstypischer Verh altensweisen geben kann“, sagte Goodson, ein Postdoktorand im neurobiologischen Labor von Bass.

Der von Goodson und Bass untersuchte Teil des Gehirns ist der präoptische Bereich – der vordere Hypothalamus, ein Abschnitt des basalen Vorderhirns, von dem Neurobiologen sagen, dass er während der Evolution der Wirbeltiere „konserviert“wurde. Die Funktionen und die Struktur dieser konservierten Gehirnregion sind bei Fischen, Amphibien, Reptilien, Vögeln und Säugetieren, einschließlich Menschen, auffallend ähnlich. Die Neurochemikalien, denen geschlechtsbezogenes Sozialverh alten zugeschrieben wird, sind Isotocin und Vasotocin bei Fischen und im Wesentlichen die Äquivalente von Oxytocin bzw. Vasopressin bei Säugetieren.

Der Fisch, der den neurochemischen Befund ermöglichte, ist der Seekadett (Porichthys notatus), der am besten dafür bekannt ist, dass er zur Paarungszeit im seichten Salzwasser singt. Der größte Teil des Lärms kommt von männlichen Midshipman-Fischen der Sorte I, die stundenlang unter Felsen vokalisieren, um Weibchen anzulocken. Wenn die Balzgesänge der Typ-I-Männchen erfolgreich sind, besuchen die Weibchen kurz die Nester, um Eier abzulegen, und überlassen es dann den Typ-I-Männchen, die Eier zu befruchten und die Jungen aufzuziehen.

Manchmal haben die Lieder der Typ-I-Männchen jedoch eine unbeabsichtigte Wirkung und ziehen eine andere Art von Männchen der gleichen Art an. Die Besucher, die als Typ-II- oder „Sneaker“-Männchen bezeichnet werden, zeichnen sich durch drei Dinge aus: Ihre Unfähigkeit, wie ein Typ-I-Männchen zu singen (obwohl Typ-II-Männchen grunzen können, ebenso wie Frauen, was im beigefügten Informationsblatt erklärt wird); ihre kleinere Körpergröße, aber vergrößerte Fortpflanzungsorgane; und die Gewohnheit der Typ-II-Männchen, Eier zu befruchten, die für die Typ-I-Männchen übrig geblieben sind.

Angezogen von all dem Singen, Grunzen und sexuellen Spielereien sind auch opportunistische Biologen, die begierig darauf sind, ein tierisches System mit einem dritten, intermediären Geschlecht – den Männchen vom Typ II – und mit Verh altensweisen, die mit dem Geschlecht verbunden sind, zu analysieren. Beim Betrachten dieser Salzoper fragten sich die Cornell-Biologen: Sind die geschlechtstypischen Handlungen durch das Geschlecht des Tieres diktiert, wie es in den Keimdrüsen verkörpert ist? Oder kann ein Gehirnprozess allein geschlechtstypisches Verh alten auslösen?

Die Cornell-Biologen arbeiteten im Labor mit anästhesierten Typ-I-Männchen, Typ-II-Männchen und weiblichen Midshipman-Fischen und wendeten zunächst eine sanfte elektrische Stimulation auf Nervenzellen im basalen Vorderhirn an. Das führte dazu, dass Typ-I-Männchen Versionen ihrer Balzgesänge und Grunzer produzierten, Weibchen ihr charakteristisches Grunzen und Typ-II-Männchen dieselben, frauenähnlichen Grunzer machten – alles in „fiktiver“Form. (Fiktive Vokalisationen sind elektrische Impulse, die von Nerven aufgezeichnet werden, die die Stimmmuskeln der Fische steuern, ähnlich wie die Nerven, die die Stimmmuskeln des menschlichen Kehlkopfs steuern.Die fiktiven Vokalisationen werden auf einem Computer angezeigt und über einen Lautsprecher gehört; trotz ihres elektronischen Formats klingen die Aufnahmen praktisch identisch mit den natürlichen Geräuschen frei schwimmender Männer und Frauen.)

Als Nächstes testeten die Biologen die Wirkung der Neurochemikalien, indem sie kleine Mengen jeder Chemikalie in das basale Vorderhirn gaben oder den Fisch mit einer Chemikalie namens Antagonist behandelten, die die Bindung der tierischen Neurochemikalien an Nervenzellen und deren Beeinflussung blockiert Verh alten. Durch den Vergleich der Wirkung von Isotocin, Vasotocin und ihrer Antagonisten mit der Wirkung einer Kontrollsubstanz, die der Hirnflüssigkeit der Fische ähnelt, zeigten die Forscher, dass die Neurochemikalien die Menge der fiktiven Vokalisation verringern, während die Antagonisten die Menge der fiktiven Vokalisation erhöhen, die beim basalen Vorderhirn aufgezeichnet wird wird stimuliert.

Allerdings reagierten die Weibchen und die verschiedenen Arten männlicher Midshipman-Fische nicht alle gleich. Die umwerbenden Männchen (Typ I) waren empfindlich gegenüber Vasotocin, aber nicht gegenüber Isotocin, und bei Weibchen war dieses Muster umgekehrt.Die Turnschuh-Männchen (Typ II), deren Stimmverh alten eher dem von Weibchen ähnelt, zeigten Reaktionen auf die Chemikalien, die fast identisch mit denen von Weibchen waren, eher als andere Männchen.

Die Cornell-Biologen haben erstmals bei einer Tierart gezeigt, dass die neurochemische Regulation geschlechtstypischen Verh altens durch das basale Vorderhirn nicht zwangsläufig durch das Keimdrüsengeschlecht eines Tieres begrenzt wird, wenn auch durch das Sexualverh alten und die Keimdrüsen werden ebenfalls von dieser Gehirnregion reguliert. In Nature schreiben sie „starke Beweise dafür, dass Gonadensex und soziale/reproduktive Taktiken voneinander entkoppelt und innerhalb derselben Gehirnregion unabhängig reguliert werden können.“

Goodson fügt hinzu: „Offensichtlich hat der Evolutionsprozess das Fortpflanzungs- und Sozialverh alten unabhängig von den Keimdrüsen verändert. Diese Mischung von Merkmalen sollte der natürlichen Selektion mehr Variationen zur Verfügung stellen, auf die sie reagieren kann, und könnte helfen, die außergewöhnliche Bandbreite des Sozialverh altens zu erklären Verh altensweisen, die wir in allen Wirbeltiergruppen sehen, von der Umkehrung der Geschlechterrollen bis hin zu dynamischer Vielf alt in den Geschlechtsunterschieden, die für die elterliche Fürsorge und den aggressiven Wettbewerb gefunden wurden."

Die Studie wurde teilweise durch Zuschüsse der National Science Foundation unterstützt. Die logistische Unterstützung wurde vom Bodega Marine Laboratory der University of California bereitgestellt.

S alt Opera Fish Facts: Es ist noch nicht vorbei, wenn der alleinerziehende Vater singt

Quelle: Institut für Neurobiologie und Verh alten, Cornell University

- Unter den drei Arten von Plainfin Midshipman (Porichthys notatus) Fischen - Typ I Männchen, Weibchen und Typ II Männchen - singen nur Typ I Männchen. Sie führen ihr dröhnendes Lied auf, um Frauen in die Felsennester zu locken, wo diese baldigen alleinerziehenden Väter hoffen, eine Familie zu gründen. Eier, die von Weibchen in den Nestern abgelegt werden, werden von Typ-I-Männchen befruchtet und gepflegt, nachdem die Weibchen gegangen sind.

- Aber die Eier könnten auch von Männchen vom Typ II befruchtet werden, einem kleineren männlichen Typ, der sich zum Laichen in Nester schleicht.

- Nach einem heimlichen Versuch, die Eier der Weibchen zu befruchten, verlassen die Typ-II-Männchen wie die Weibchen die nistenden Typ-I-Männchen, um die Eier und frisch geschlüpften Jungen zu schützen.Die sogenannten Sneaker-Männchen und -Weibchen produzieren nicht den Balzgesang der Typ-I-Männchen, aber wie die Typ-I-Männchen geben sie ein kurzes Grunzen von sich.

- Diese Grunzen sind aggressiv und werden in verschiedenen Kontexten von den verschiedenen Arten von Midshipman verwendet: Typ-I-Männchen grunzen während des Kampfes um die besten Nester und während sie die Eier und Jungen vor Usurpatoren verteidigen; im Gegensatz dazu grunzen Typ-II-Männchen, wie Frauen, meistens in nicht-reproduktiven sozialen Kontexten, wenn sie belästigt oder aufgeregt sind.

- Als virtuoser Alleinerziehender, der Kinder großzieht, die nicht alle ihm gehören, ist der männliche Midshipman vom Typ I ein Segen für Biologen. Seine ausgefeilten Vokalisationen werden ganz anders verwendet als das einfache Grunzen von Frauen und Typ-II-Männern, und Cornell-Biologen vermuteten, dass sein Gehirn den Unterschied widerspiegeln muss.

Beliebtes Thema