Исследования показали, что когда млекопитающие становятся родителями, меняется не только их образ жизни, но и происходят определенные изменения в мозге. Это не вызывает удивления в отношении особей женского пола, однако это оказалось верным и для противоположного пола.
Kozorovitskiy с соавт. изучали, каким образом отцовство влияет на мозг самцов-мармазеток (мелкие обезьяны сем. игрунковых). За детьми мармазеток ухаживают многие члены семейства, включая отцов, обнаруживающих родительское поведение – в первый месяц жизни детенышей отцы носят их на спине, чистят и защищают, а после окончания периода кормления грудью самкой, добывают им пищу.
Сравнивая мозг самцов уже имеющих опыт отцовства, и впервые ставших отцами с мозгом мармазеток «не-отцов» авторы обнаружили, что отцовство ассоциировалось с изменениями в префронтальной коре (prefrontal cortex - PFC). Известно, что у человека эта область мозга становится активной, когда родителям показывают изображение их собственных детей. Известно также, что PFC содержит рецепторы для нейропептидов, опосредующих родительское поведение – вазопрессина, окситоцина и пролактина.
Использование окрашивания клеток по Гольджи и липофильную нейрональную метку DiI было показано, что отцы-мармазетки имеют более высокую плотность дендритных шипиков на пирамидных клетках в слоях II/III PFC по сравнению с мармазетками «не отцами». Длина дендритов не изменялась, указывая на то, что высокая плотность обусловлена именно увеличением числа дендритных шипиков. Кроме того, PFC отцов-мармазеток имела более интенсивную иммуннометку для V1a вазопрессинового рецептора и пропорция дендритных шипиков, которая была мечена для данного рецептора, также была увеличена. Уровни V1b вазопрессинового рецептора и рецепторов для окситоцина и пролактина изменены не были.
V1a рецепторная иммунореактивность в PFC отрицательно коррелировала с возрастом потомства. Это свидетельствует о том, что наблюдаемые эффекты могут не быть постоянными и что число контактов между отцом и ребенком, снижающееся с возрастом последнего, может влиять на данные изменения.
V1a рецептор активируется вазопрессином, поэтому авторы попытались установить, где продуцируется этот лиганд. Как и ожидалось, меченый вазопрессин был обнаружен в паравентрикулярном и супраоптическом ядрах гипоталамуса. Однако, эти ядра не проецируются на PFC. Интересно, что иммунореактивность вазопрессина была обнаружена именно в тех клетках PFC, которые имели повышенную плотность дендритных шипиков а ответ на отцовский уход. Следовательно, вполне вероятно, что локально продуцируемый вазопрессин активирует V1a рецепторы в PFC, которые позже стимулируют образование новых дендритных шипиков.
Данное исследование показало, что отцовство модифицирует мозг мармазеток в областях, ассоциированных с родительским поведением. Эти находки поднимают вопрос о механизмах, лежащих в основе наблюдаемой пластичности, а также вопрос о влиянии качества ухода на такие изменения.