צוות מקרן Champalimaud (CF) איתר מעגל עצבי קריטי לדחייה מינית, וזיהה קבוצה של תאי מוח הממלאים תפקיד מכריע בקביעה אם נקבה מקבלת או דוחה ניסיונות הזדווגות בהתבסס על מחזור הרבייה שלה. הממצאים שלהם, שפורסמו היום בניירון, מעמיקים את הבנתנו כיצד המוח מווסת התנהגויות חברתיות ורבייה.
יונקים נקבות, כמו מכרסמים, מקבלים ניסיונות הזדווגות רק בשלב הפוריות שלהם, ודוחים באופן פעיל זכרים מחוץ לתקופה זו. בעוד שאזורי המוח השולטים בקליטה המינית נלמדים היטב, המנגנונים מאחורי הדחייה הפעילה פחות.
דחייה מינית היא לא רק היעדר קליטה, זו התנהגות אקטיבית. נקבות מפגינות פעולות הגנה כמו לברוח, בעיטה או איגרוף לזכר. רצינו להבין איך המוח עובר בין שני מצבי התנהגות שונים באופן קיצוני".
סוזנה לימה, סופרת בכירה וראש המעבדה הנוירואתולוגיה ב-CF
מרכזי במחקר שלהם הוא ההיפותלמוס הונטרומדיאלי (VMH), אזור מוח עתיק מבחינה אבולוציונית השולט בהתנהגות חברתית ומינית על פני מינים, כולל בני אדם. "חשדנו שה-VMH עשויה לאכלס אוכלוסייה נפרדת של תאים המיועדים לדחייה, בהתבסס על ניסויי הדמיה קודמים ברזולוציה נמוכה המציגים פעילות VMH במהלך קבלה ודחייה של התקדמות גברית", אומרת לימה.
הצוות התמקד ב-VMH הקדמי, אזור פחות נחקר, במיוחד בתאים המגיבים להורמון פרוגסטרון, המשתנה לאורך מחזור הרבייה. "נוירונים אלה הם אידיאליים לחקר האופן שבו המוח הנשי עובר בין קבלה ודחייה במהלך המחזור", מציין המחבר הראשון ניקולס גוטיירז-קסטלנוס.
לא. כן. זה תלוי.
"הבנת ההיפוך הזה נותנת לנו תובנה כיצד המוח משלב אותות מהסביבה ומהגוף כדי לעצב התנהגות", ממשיך גוטיירז-קסטלנוס. "זו דוגמה בולטת לאופן שבו אותו גירוי – במקרה זה, זכר להוט – יכול לעורר התנהגויות הפוכות לחלוטין, בהתאם למצבה הפנימי של הנקבה".
באמצעות טכניקות מתקדמות כמו פוטומטריית סיבים-; העוקבת אחר פעילות מוחית בזמן אמת על ידי מדידת אותות סידן-; חוקרים צפו בהתנהגותם של נוירונים רגישים לפרוגסטרון אלה בעכברים נקבות קולטות וגם לא קולטות במהלך אינטראקציות עם זכרים. התוצאות היו מדהימות: נוירוני VMH קדמיים הפכו פעילים מאוד בנקבות שאינן קולטות, בהתאמה לפעולות הגנה כמו בעיטות ואיגרוף, אך היו הרבה פחות פעילים אצל נקבות קליטות.
"נראה כי נוירונים המגיבים לפרוגסטרון ב-VMH הקדמי פועלים כשומרי סף לדחייה מינית", אומרת הסופרת הראשונה בסמה חוסיין. "כאשר נקבה נמצאת מחוץ לחלון הפורה שלה, נוירונים אלה הופכים להיות מאוד פעילים, מה שמביא לדחייה. אבל במהלך הפוריות, פעילותם פוחתת, מה שמאפשר להזדווגות".
ידיות השליטה הכפולות של המוח
כיצד נוירונים אלה מופעלים או מכבים בהתאם לפוריות? כדי לחקור, הצוות ביצע ניסויים אלקטרופיזיולוגיים, מדידת פעילותם של נוירונים המגיבים לפרוגסטרון בפרוסות מוח. "מצאנו שאצל נקבות שאינן קולטות, נוירונים אלה קיבלו יותר אותות מעוררים, מה שגרם להם להיות מופעלים יותר", מסביר גוטיירז-קסטלנוס. "בנשים קליטות, הן קיבלו יותר אותות מעכבים, והפחיתו את הסבירות שלהן לירות. זה עדות לכמה קשרים עצביים מסתגלים וגמישים בהיפותלמוס ובמוח יכולים להיות".
"רמות הפעילות ואיזון הגירוי/עיכוב של נוירונים המגיבים לפרוגסטרון ב-VMH הקדמי הצביעו מאוד על תפקידם בדחייה מינית", אומר חוסיין. "כדי לאשר זאת, השתמשנו באופטוגנטיקה כדי להפעיל באופן סלקטיבי את הנוירונים הללו עם אור". ואכן, גירוי מלאכותי שלהם בשלב הפוריות גרר התנהגויות דחייה כמו בעיטות ואיגרוף. "זה כמו להפעיל מתג – למרות שהנקבות היו פוריות, הן התנהגו כאילו לא".
לעומת זאת, השתקת נוירונים אלה באמצעות תרופה כימית בנשים שאינן קולטות הפחיתה את התנהגויות הדחייה, אם כי באופן מעניין, זה לא הפך אותם לקליטים לחלוטין – מה שמעיד על כך ששתי אוכלוסיות נפרדות של נוירונים, האחת שולטת בדחייה והשנייה קליטה, פועלות יחד לייצר את ההתנהגות המתאימה בהתאם למצבה הפנימי של הנקבה.
"ההגדרה הזו נותנת למוח שתי 'כפתורים' להתכוונן", מסבירה לימה. "זו דרך יעילה וחזקה יותר עבור המוח לאזן את ההתנהגויות הללו, להבטיח שהזדווגות מתרחשת כאשר ההריון הוא הסביר ביותר, תוך מזעור הסיכונים והעלויות של ההזדווגות, כגון חשיפה לטורפים או מחלות".
חוסיין מוסיף, "סביר להניח שהמערכת הכפולה הזו מוסיפה גמישות לוויסות ההתנהגות המינית של המוח. מין אינו דטרמיניסטי. אפילו בשלב הקליטה, נקבה עלולה עדיין לדחות זכרים, כך שהיכולת לצייר משתי קבוצות הנוירונים עשויה לאפשר להתנהגויות ניואנסיות ודינמיות יותר".
יש לציין כי ממצאים אלו עולים בקנה אחד עם מחקרים עדכניים שהראו כי נוירונים המגיבים לפרוגסטרון ב-VMH האחורי, המניעים את הקליטה המינית, עוברים שינויים דומים תלויי מחזור, אך בכיוון ההפוך – פעילים בשלב הפוריות ואינם פעילים מחוצה לו.
"ה-VMH קיים בבני אדם וכנראה ממלא תפקידים דומים", מציינת לימה. "מחקרים אחרונים במודלים של עכברים הראו ש-VMH משתנים במצבים פתולוגיים כמו תסמונת השחלות הפוליציסטיות. בנוסף, בידוד חברתי של עכברים נקבות במהלך ההתפתחות עלול להוביל להפחתת הקליטה המינית, עם שינויים באותו אזור מוחי, המדגישים את הרלוונטיות הקלינית של ה-VMH".
"אנחנו רק מתחילים לגרד את פני השטח של האופן שבו החיווט הפנימי של המוח מתזמר התנהגות חברתית", מסכם לימה. "יש עוד הרבה מה ללמוד, אבל הממצאים האלה מקרבים אותנו צעד אחד יותר להבנה כיצד מנגנונים עצביים ומצבים פנימיים מניעים אינטראקציות חברתיות מורכבות, מהתנהגות מינית ועד לתוקפנות ומעבר לכך".