Рыбы-отцы демонстрируют признаки "детского мозга", которые могут способствовать родительскому поведению

Новое исследование родительской заботы у колюшковых рыб показывает, что изменения в мозге, вызванные родительством, — не удел только самок и млекопитающих.

Работа под руководством профессора Элисон Белл из Университета Иллинойса показала, что переход к отцовству сопровождается множеством изменений в активности генов в мозге. Исследование, опубликованное в Nature Communications, сосредоточено на самцах колюшки, поскольку именно они, а не самки, заботятся об икре и мальках.

Самцы колюшки защищают территорию, строят гнездо, привлекают самку для нереста, а затем ухаживают за потомством: обмахивают икру для циркуляции воды, чистят гнездо, защищают молодь от хищников и возвращают в гнездо уплывших мальков. Они должны проявлять заботу о потомстве, сохраняя при этом агрессивную реакцию на чужаков.

Исследователи изучили изменения в телэнцефалоне (аналог нашего большого мозга) и диэнцефалоне (регулирует гормональную сигнализацию) в связи с отцовской заботой. Они измерили экспрессию генов в мозге самцов до нереста, после начала ухода за икрой и в трёх точках процесса вылупления.

Был выявлен набор генов, чья экспрессия менялась на одной или нескольких этих переходных стадиях родительства. В данных "всплыли" знакомые гены, ассоциированные с материнством у млекопитающих: окситоцин, пролактин и галанин.

• У рыб есть свои, близкородственные версии этих гормонов. Например, галанин у мышей помогает регулировать агрессивное поведение по отношению к детёнышам.
• Изменения в генах, связанных с этими сигнальными молекулами или их рецепторами у рыб-отцов, указывают на возможное молекулярное сходство с родителями-млекопитающими.

Сравнение нейронных реакций геномов колюшки и мыши выявило перекрытие между генами отцовской заботы у колюшки и генами материнской заботы у мыши.

Данные об активности генов, связанных с сигнализацией галанина, могут указывать на механизм, предотвращающий поедание отцами собственного потомства. Сравнение с исследованиями агрессии у колюшки показало, что многие гены, реагирующие на родительскую заботу, реагировали противоположным образом на конфликт с чужаком. Это может способствовать соответствующей модуляции агрессии во время ухода за молодью.

Исследование, как и другие работы на животных и людях, рисует более сложную картину, в которой гормональная сигнализация и внешние стимулы помогают подготовить мозг к родительству через изменения в поведении, а не через дефицит функций.