Позвоночные имеют общие древние нейронные цепи для сложного социального поведения

Биологи из Техасского университета в Остине обнаружили, что люди, рыбы и лягушки имеют общие нейронные цепи, ответственные за разнообразие социального поведения — от брачных демонстраций до агрессии и моногамии, — которые существуют более 450 миллионов лет.

«Существует древняя цепь, которая, по-видимому, участвует в социальном поведении у всех позвоночных», — сказал Ханс Хофманн, доцент интегративной биологии. «На базовом уровне это говорит нам о том, откуда мы пришли. Многие нейронные цепи, которые наш мозг использует для социального поведения, на самом деле довольно старые».

Хофманн и аспирантка Лорен О'Коннелл опубликовали исследование в журнале Science.

Биологи проанализировали 12 областей мозга, ответственных за социальное поведение и принятие решений, у 88 видов позвоночных, включая птиц, млекопитающих, рептилий, амфибий и рыб.

Они специально изучили активность генов в двух нейронных сетях: одна отвечает за оценку относительной важности стимулов (мезолимбическая система вознаграждения), а другая — за социальное поведение (сеть социального поведения). Первая важна при наркотической зависимости и романтической любви, которая проявляется в мозге удивительно похоже на наркотическую зависимость.

«В этих ключевых областях мозга мы обнаружили замечательную сохранность активности генов у разных видов», — сказал Хофманн.

Несмотря на обнаружение такой согласованности в активности генов, очевидно, что позвоночные развили большое разнообразие поведения за последние 450 миллионов лет.

Это разнообразие можно частично объяснить, по словам Хофманна, как небольшие вариации на общую тему. Базовые нейронные цепи эволюционировали давно, создав генетическую и молекулярную основу для эволюции нового поведения. Небольшие изменения в этих нейронных цепях со временем приводят к появлению нового поведения.

Например, моногамия независимо развивалась много раз у различных видов позвоночных. Моногамное поведение может быть более выгодным для размножения и выживания в определенных условиях окружающей среды, и исследование предполагает, что эволюция этого поведения, вероятно, является результатом небольших изменений в консервативной нейронной сети, а не создания совершенно новой.

«Мозг позвоночных невероятно разнообразен, но мы находим общие черты даже на уровне активности генов», — сказал Хофманн. «Теперь у нас есть основа, с помощью которой мы можем спросить, существуют ли молекулярные универсалии, связанные с социальным поведением».

Хофманн описал «молекулярные универсалии» как общие гены и молекулы, общие для разных видов, которые формируют основы поведения, и он охотится за ними. Это исследование выделяет области мозга позвоночных, где он теперь может искать молекулярные универсалии в этих общих нейронных цепях.