הינך נמצא כאן

תנאים של חיבה

על הקשר בין העדפה מינית של עכברים לפעילות מערכת התגמול במוחם
05.03.2018

מאירים ומעוררים את מערכת התגמול: חלבונים רגישים לאור (אופטוגנטיים) הוחדרו לתאי עצב ספציפיים במוח עכבר. בירוק – תאי עצב מפרישי דופמין באזור הטגמנטום הגחוני של מערכת התגמול. באדום – תאי עצב אשר מבטאים את החלבון האופטוגנטי. בצהוב – החפיפה בין התאים המבטאים את החלבון האופטוגנטי לתאי המטרה מפרישי הדופמין. צולם באמצעות מיקרוסקופ קונפוקלי

כשעכבר מעוניין בעכברה, הוא מפגין זאת קודם כל באמצעות החוטם – ויוצא למסע חקירה ורחרוח. מחקרים רבים אישרו כי לפֶרוֹמוֹנִים, חומרי הריח שבעלי-החיים מפרישים, יש תפקיד בתקשורת ובמשיכה בין המינים, אך עד כה לא היה ברור כיצד פועלים המנגנונים העצביים המעורבים בכך. מחקר חדש של מדעני מכון ויצמן למדע, שהתפרסם באחרונה בכתב-העת המדעי Cell Reports, העלה כי כאשר עכברים זכרים אינם זוכים לתגמול עצבי ספציפי, הם מאבדים עניין, ומפסיקים לגלות העדפה מינית כלפי נקבות. ממצאים אלה מאירים את פעולתו של מנגנון אבולוציוני בסיסי אשר אחראי על הישרדות המין והמשכיותו.

יונקים ובעלי חיים אחרים מפעילים, מלבד האף, איבר הרחה נוסף, המכונה איבר יעקובסון; גרסה מנוונת ולא פעילה של איבר זה קיימת גם בבני אדם. בשונה מהאף, איבר יעקובסון אחראי בעיקר על קליטת פֶרוֹמוֹנִים. מעבדתה של פרופ' טלי קמחי, במחלקה לנוירוביולוגיה במכון ויצמן למדע, מתמחה במחקר בעכברים מהונדסים גנטית אשר איבר הרחה זה אינו מתפקד אצלם. במחקרים קודמים הראו פרופ' קמחי ושותפיה למחקר, כי עכברים זכרים ללא איבר יעקובסון פעיל מפגינים התנהגות מינית שאינה מבחינה בין זכרים לנקבות, ואינם מבטאים תוקפנות כלפי זכרים אחרים. מנגד, נקבות מהונדסות מפגינות התנהגות מינית זכרית - הן מרחרחות בני-זוג פוטנציאליים, ואף מנסות לעלות עליהם תוך כדי תנועות אגן אופייניות.

ואולם, במחקר של המעבדה מ-2016 התגלה, כי גם בהיעדר איבר יעקובסון פעיל, העכברים המהונדסים יכולים בהחלט להבחין בין זכרים לנקבות, ובכל זאת מפגינים התנהגות מינית שאינה מבחינה ביניהם. לאחר שעברו התניה שלילית לפרומונים נקביים, עכברים אלה נרתעו מנקבות, אך המשיכו להפגין התנהגות מינית כלפי זכרים. בעקבות הממצאים שיערו החוקרים, כי העכברים המהונדסים אינם זוכים ל"תגמול הולם", ולכן אין להם מוטיבציה לגלות עניין מיוחד בנקבות. במילים אחרות, ללא הקלט החושי של הפרומונים באיבר יעקובסון של העכברים המהונדסים, לא מופעל מרכז העונג במוחם, המזוהה עם האיזור המכונה גרעין האקומבנס, ובהיעדר התגמול, נעדרת גם התגובה המינית.

העובדה שגירוי מיני מפעיל את מערכת התגמול אינה חדשה כשלעצמה, אבל מהממצאים עולה, כי הפעלה זו היא חיונית ואף הכרחית לקיומה של התגובה המינית"

מימין: נדב בצלאל, פרופ' טלי קמחי, ד"ר ימית בני-שפר וד"ר נגה זילכה. תגמול הולם

באמצעות שלושה ניסויים שהובילה תלמידת המחקר דאז, ד"ר ימית בני-שפר, מאשש המחקר הנוכחי השערה זו. ראשית, ביססו החוקרים את ההפעלה של "מרכז העונג" במערכת התגמול המוחית בעת חשיפה לפרומונים נקביים. החוקרים הראו, כי בעכברים לא-מהונדסים עלו רמות המוליך העצבי דופמין בגרעין האקומבנס לאחר שהוכנסה לכלוב נקבה, בעוד בעכברים המהונדסים לא חלה עלייה מקבילה ברמות הדופמין. מניתוח התנהגות העכברים עלה, כמצופה, כי העכברים הלא-מהונדסים הפגינו התנהגות מינית כלפי נקבות וביטאו תוקפנות כלפי זכרים, בעוד העכברים המהונדסים כמעט שלא הפגינו תוקפנות, וביטאו התנהגות מינית כלפי זכרים ונקבות כאחד.

בשלב השני בדקו החוקרים, האם מניפולציה ב"מרכז העונג" תיצור העדפה מינית כלפי נקבות בעכברים שאיבר יעקובסון שלהם אינו פעיל. לשם כך פנו החוקרים לאופטוגנטיקה – שיטה המאפשרת "להדליק" ו"לכבות", בדיוק רב, סוגים שונים של תאים במוח, באמצעות הארתם באלומת אור זעירה. למעשה, החוקרים עקפו את מנגנון קליטת הפרומונים שלא תיפקד, והפעילו ישירות את מרכזי העונג של העכברים. תוך כדי הפעלת המסלולים הדופמינרגיים בליבת גרעין האקומבנס, חשפו החוקרים את העכברים לנקבות ששהו בכלוב מחורר, וכך יצרו צימוד בין החשיפה לנקבות לבין הגירוי האופטוגנטי הספציפי של מערכת התגמול. לאחר מכן הועמדו העכברים בסדרת מבחנים התנהגותיים שמהם עלתה תמונה ברורה: העכברים גילו העדפה מינית לנקבות בדומה לעכברים לא-מהונדסים. עם זאת, בכל האמור בזכרים אחרים, העכברים המהונדסים המשיכו להפגין התנהגות מינית ללא תוקפנות.

לאחר שבוסס הקשר בין העדפה מינית לבין הפעלה של ליבת גרעין האקומבנס, פנו המדענים להבין את המסלול העצבי יותר לעומק. לשם כך הזריקו לגרעין האקומבנס של עכברים לא-מהונדסים חוסם לקולטן הדופמין D1. עם חסימת המסלול העצבי הספציפי נחסמה גם ההעדפה המינית של העכברים כלפי נקבות. יותר מכך, התנהגות זו של עכברים לא-מהונדסים השתמרה גם כשבועיים לאחר ההזרקה. "העובדה שגירוי מיני מפעיל את מערכת התגמול אינה חדשה כשלעצמה", מסבירה ד"ר נגה זילכה. "אבל מהממצאים עולה, כי הפעלה זו היא חיונית ואף הכרחית לקיומה של התגובה המינית". במחקר השתתפו גם ד"ר יעל לביא-אבנון ותלמיד המחקר נדב בצלאל.

בתגובה לחשיפה לנקבה מיוחמת, זינקו רמות הדופמין בגרעין האקומבנס של עכברים זכרים לא-מהונדסים בשיעור של כ-80%.

#מספרי_מדע

לשיתוף:

 

 

 

 

אינסטגרם