Молодняк зебровых амадинов поет под действием гормона любви

Окситоцин, так называемый гормон любви, играет ключевую роль в том, как молодой зебровый амадин учится петь, подражая старшим, говорится в новом исследовании нейробиологов из Университета Эмори.

Журнал Scientific Reports опубликовал результаты исследования, которые дополняют понимание нейрохимии социального обучения.

«Мы обнаружили, что система окситоцина участвует в процессе обучения самцов зебровых амадинов песне с раннего возраста», — говорит Натали Пилгерам, первый автор исследования и кандидат психологических наук из Университета Эмори. „Это фундаментальная наука, которая может привести к пониманию процесса обучения вокалу во всем животном мире, включая человека“.

«Наши результаты позволяют предположить, что нейрохимия ранних социальных связей, особенно во время изучения языка, может иметь значение для изучения аутизма», — добавляет Донна Мейни, профессор нейронаук факультета психологии Эмори и старший автор исследования.

Молодые самцы зебровых амадинов учатся петь, слушая взрослого самца-наставника, которому они предпочитают уделять пристальное внимание, обычно это их биологический отец или «приемный» отец, который их воспитывает. Этот социальный процесс имеет некоторые сходства с тем, как дети учатся говорить, что делает птиц лабораторной моделью для изучения нейронных основ социального обучения вокалу.

В данной работе исследователи показывают, как окситоцин, гормон, необходимый для социальной связи, влияет на молодых амадинов, которых подвергают воздействию только песен незнакомых самцов. В экспериментах блокирование окситоциновых рецепторов молодых птиц, когда они слушали самца, настроило птиц против песни этого самца. Вместо этого они предпочитали слушать и в конечном итоге заучивать песню самца, которого они слышали, когда их окситоциновые рецепторы функционировали нормально.

Эта статья основана на предыдущей работе лаборатории Мэйни, касающейся гормонального и генетического влияния на социальное поведение. Ее лаборатория работает с исследователями из Центра аутизма Маркуса в Атланте, чтобы максимизировать любое потенциальное трансляционное воздействие результатов своих исследований.

Зебровые амадины — очень социальные птицы. В природе они гнездятся большими колониями. Поют только взрослые самцы, в основном для того, чтобы ухаживать за самками.

С момента вылупления самцы начинают прислушиваться к песням и запоминать их, даже еще не умея петь. Примерно до 50-го дня они издают небольшие звуки и вопли, которые мы называем «субсонгами», — объясняет Пилгерам. „Это похоже на человеческих младенцев, которые начинают лепетать примерно в шесть месяцев, еще не разговаривая“.

Во время этой фазы чуткого слушания самец зебрового амадина обращает самое пристальное внимание на песню своего отца, даже если он может слышать других взрослых самцов поблизости.

В лабораторных условиях исследования показали, что если биологического отца удалить из клетки до вылупления самцов, а затем заменить его «приемным отцом», с которым они могут взаимодействовать, молодые самцы предпочтут песню приемного отца другим самцам, которых они могут услышать. Молодые самцы демонстрируют это предпочтение, нажимая на рычаги, которые позволяют им услышать воспроизведение различных песен.

«Молодые птицы должны научиться всему, что они могут, из окружающей среды», — говорит Пилгерам. „Как и во время развития человека, птицы уделяют самое пристальное внимание своим непосредственным воспитателям, на которых они во всем полагаются“.

Примерно на 50-й день молодые самцы амадина вступают в период полового созревания, который называется «фазой пластической песни». В это время они отрабатывают навыки певческой моторики и активно пытаются сочинять песни. Хотя они начинают переключать свое внимание с отцов и предпочитают слушать песни других самцов, каждый молодой самец по-прежнему повторяет мелодию отца.

К 100-му дню большинство самцов зебровых амадинов полностью исполняют песню отца. Они достигли зрелого возраста, и их мелодия «кристаллизовалась» в песню, которую они будут петь всю оставшуюся жизнь.

В предыдущем исследовании лаборатория Мэйни обнаружила, что чем сильнее предпочтение, которое самец зебрового амадина проявляет к песне своего отца на ранней стадии прослушивания, тем больше его кристаллизованная взрослая песня будет подражать песне отца.

В данной работе исследователи хотели проверить, играет ли система окситоцина роль в этом предпочтении.

В центре исследования были самцы молодых зебровых амадинов, вылупившиеся в лаборатории. На четвертый день отцы были удалены из клеток всех молодых особей, так что они воспитывались только своими матерями. Клетки были заключены в камеры, которые не позволяли молодым птицам слышать песни других птиц, размещенных рядом.

Начиная с 27-го дня жизни молодой птицы, ее подвергали серии занятий с двумя разными взрослыми самцами-наставниками, которых она никогда не слышала. Клетка наставника располагалась рядом с клеткой молодой птицы, или ученика. Когда она подвергалась воздействию одного из наставников, ученице давали вещество, которое блокировало активацию ее окситоциновых рецепторов. Когда молодая птица подвергалась воздействию другого воспитателя, она получала контрольное вещество, которое позволяло ее окситоциновым рецепторам функционировать нормально.

После завершения серии сеансов обучения ученикам в клетке были представлены два разных рычага, на которые они могли нажимать. При нажатии на один рычаг чаще звучала песня, которую они слышали, когда их окситоциновые рецепторы были заблокированы. Другой рычаг с большей вероятностью воспроизводил песню, которую они слышали при нормально функционирующем окситоцине.

Результаты показали, что на ранних этапах развития молодые особи предпочитали песню, которую они слышали, когда их окситоцин не был заблокирован.

«Мы также обнаружили, что когда окситоцин не блокировался, этапы развития птиц соответствовали той же кривой, что и в нашем предыдущем исследовании», — говорит Мэйни. „В раннем возрасте они предпочитали песню одного воспитателя, а в период полового созревания стали предпочитать другую песню“.

Предпочтения выравнивались, когда они начинали петь песню выбранного ими наставника, добавляет она. И чем сильнее они предпочитали песню выбранного наставника на этапе раннего прослушивания, тем больше их собственная взрослая песня походила на песню выбранного наставника.

Исследователи также отметили поведенческие различия в том, как взаимодействовали ученики и наставники. При нормально функционирующем окситоцине ученик чаще клевал стенку клетки, обращенную к наставнику, и чаще прихорашивался, что, как известно, ассоциируется у птиц с сосредоточенным слушанием, по сравнению с теми, у кого окситоцин был заблокирован.

«Наши результаты позволяют предположить, что окситоциновая система участвует в том, как животное решает, где сосредоточить свое внимание, очень рано», — говорит Пилгерам.

15.05.2023