Он, она и мозг. Взгляд нейробиолога на наши сходства и различия - Маркус Хейлиг

Можем ли мы с уверенностью сказать, что все эти сложные процессы в развитии SDN вызывает лишь одна молекула? Можем. Вся эта маскулинизирующая дифференциация обусловлена ею так полно, насколько причинная связь вообще может проявляться в ходе исследования. Чтобы доказать, что это действительно так, необходим всего один эксперимент. Когда ученые отключили ген энзима, который в процессе развития превращает тестостерон в эстроген в мозге плода, различие в количестве клеток у мышек-мальчиков и мышек-девочек никак не изменилось. Количество синапсов в расчете на одну клетку также не отличалось. Если же в критическую фазу развития плод женского пола был подвергнут воздействию тестрогена, ученые наблюдали такое же удвоение числа клеток, что и у мышек-мальчиков, а вместе с этим и рост числа связей.

Критично настроенный наблюдатель может сказать, что в этой логике все еще можно найти изъяны. Эта причинно-следственная связь выявлена в отношении лабораторных животных. Как мы можем быть уверены, что она верна и для людей? И мы действительно не можем, не с той же степенью уверенности. По этическим соображениям мы не можем повторить самые важные эксперименты на самих себе. Мы во многом продолжаем ссылаться на доказательства, которые любой суд признал бы цепочкой косвенных улик. Факт того, что большее количество клеток и синапсов вызвано маскулинизирующим влиянием тестрогена, вне всякого сомнения доказан для мышей и крыс. Удвоение числа клеток SDN у самцов в сравнении с самками наблюдается у всех млекопитающих, от мыши до человека. И последний факт – это, конечно же, корреляция. Но если сопоставить всю цепочку улик, вывод может быть только один.

Музыка связана с поиском любви уже более 250 миллионов лет, с тех пор как эволюция разделилась на ветви, давшие начало и птицам, и нам.

У нас еще нет данных о влиянии маскулинизации на взаимодействие SDN с другими центрами мозга, но благодаря исследованиям Маргарет Маккарти и других ученых мы знаем, как это взаимодействие влияет на поведение. И в выявлении закономерностей нам вновь помогут животные модели. Большой, маскулинизированный SDN является причиной специфического мужского полового поведения при спаривании. Если ученые отключат SDN, самец мыши или крысы будет вести себя совершенно нормально. Но он потеряет мотивацию к поиску и спариванию с готовой к этому самкой, а мы уже знаем, что именно это поведение составляет основу репродуктивной стратегии самцов с самого возникновения полового размножения в эволюции. Верно также и обратное. Если в определенную фазу развития мозг женского плода подвергается воздействию тестрогена и маскулинизуруется по размеру и количеству синапсов, мы получим самку, использующую мужскую модель брачного поведения. В науке редко можно встретить более убедительные доказательства.

Несмотря на то, что SDN размером с маленькое зернышко, мы можем разделить функции этой структуры на составляющие части. Ученые способны с большой точностью отключать все мелкие группы нервных клеток или временно приостанавливать их активность. Если они воспользуются этими методиками, чтобы отключить весь SDN у самца, он потеряет как мотивацию к поиску готовой для спаривания самки, так и мотивацию к самому спариванию. Если же отключить только верхний участок этого маленького зернышка, способность к спариванию может сохраниться, если ученые сведут животных вместе, но мотивация к поискам самки пропадает, если самец должен заняться ими сам.

Не надо думать, что есть общее правило, согласно которому «тестроген = больше нервных клеток и синапсов». Нервная система похожа на рынок недвижимости. Здесь имеют значение только три вещи: расположение, расположение и расположение. О трансмиттере или гормоне редко можно сказать, что они оказывают тот или иной эффект сами по себе. Все зависит от места. В SDN тестроген спасает клетки от апоптоза, заложенной программы самоубийства. В то же время совсем рядом тот же гормон будет оказывать прямо противоположный эффект. Антеровентральное перивентрикулярное ядро (anterioventral periventricular nucleus, AVPV) является еще одной частью гормонального центра управления в гипоталамусе. Оно значительно больше у самок, чем у самцов. Потому что в данном случае мужской тестроген не затрагивает клетки. Это тоже бинарная дифференциация, которая не должна нас удивлять. AVPV – это центральный узел в сети мозговых структур, которые через двенадцать-тринадцать лет запустят у будущего человека циклы гормональной активности и таким образом начнут овуляцию у девочки.

AVPV (anterioventral periventicular nucleus, или антеровентральное перивентикулярное ядро) – область во внутренней части мозга, которая у плода развивается по одному из двух вариантов, мужскому или женскому. Во время пубертата она определяет наличие циклического или ациклического паттерна выделения лютеинизирующего и фолликулостимулирующих гормонов.

У истории того, как тестроген навсегда определяет SDN или AVPV, есть красивый и увлекательный эпилог. «Эволюция – мастерица»[84]. Иногда кубики этого конструктора используются иначе у разных видов. Подумайте об этом, когда услышите пение птиц за окном погожим весенним утром. У самцов птиц тестроген тоже оказывает организующее влияние, но в их случае оно продолжается не всю жизнь. Их структура, предположительно соответствующая SDN мышей и крыс, каждый год формируется заново и разрушается по завершении брачного сезона. Самая важная задача этого центра – заставить птиц петь, привлекая готовых к спариванию самок. Музыка связана с поиском любви уже более 250 миллионов лет, с тех пор как эволюция разделилась на ветви, давшие начало и птицам, и нам[85], [86].

Кстати, Маргарет Макгарти уже много лет замужем за коллегой-ученым, Грегори Боллом. Он изучает работу центра песен в мозге птиц. Мне кажется, в этом есть что-то очень романтичное. Интересно, поет ли он ей песни по весне?

V

Я могу рассказать и о миллионах других анатомических и синаптических аспектов половой дифференциации, но есть риск, что тогда вы не увидите леса из-за деревьев. Поэтому давайте отступим назад и повторим выявленные нами принципы:

• Для формирования мужского брачного поведения нужна определенная организация мозга, которая происходит под влиянием тестрогена во время развития плода. Во взрослом возрасте получившиеся структуры мозга запускает высокий уровень тестостерона. В этом состоит принцип организации и активации.

• Для формирования женского брачного поведения мозг должен прежде всего избежать влияния тестрогена при развитии плода. Затем, во взрослом возрасте, он должен подвергнуться влиянию высоких уровней эстрогена в рамках циклов, которые после эстрогена производят прогестерон.

• Сформированные таким образом типы брачного поведения отличаются в своей основе. Мужская версия более оппортунистична, во всяком случае, у мышей, крыс и других изученных видов. Возможно, самец мыши нашептывает самке нечто, от чего она чувствует себя особенной, избранной. Но в этом случае