Košček posteljnine iz bombaža in hrčka se dviga in enakomerno pada, kot da dve prerijski voluharji, priviti pod njo, zadihata. V naravi bi ti "krompirjevi čipi iz prerije" imeli srečo, da bi lahko nekaj mesecev uživali v partnerjevem podjetju: Njihova velikost prigrizka jih naredi priljubljene med lasicami, jastrebi in kačami. Toda tukaj, v kletkah za razmnoževanje v Atlanti's Yerkes National Primate Research Center, lahko voluharji pričakujejo dve ali tri leta blaženega sobivanja, ki odganja leglo v višini enega meseca.
Sorodne vsebine
- To je tvoj možgan očetovstva
"Življenje je dobro, " pravi Larry Young, raziskovalec Yerkesa, ki že skoraj dve desetletji proučuje voluharje. "Imajo prijatelja. Materiali za gnezdenje. Brez zajedavcev. Vso zajčjo hrano, ki bi si jo želeli. "
Vole so morda videti kot animirani pomponi s sijočimi in budnimi očmi na vas in mene, toda Young in njegovi sodelavci jih vidijo kot ključ za razumevanje nekaterih najbolj nežnih in skrivnostnih impulzov človeštva: zakaj skrbimo za svoje partnerje, zapeljevamo svoje otroke, celo žalujemo. naši mrtvi. Beseda "vole" je navsezadnje anagram za "ljubezen."
"Moje delo je osredotočeno na to osrednje vprašanje: Zakaj z drugimi sodelujemo tako, kot to počnemo?" Pravi Young. Odgovor se po njegovem mnenju skoraj vedno spušča na nevrokemijo, vendar to ni enostaven predmet preučevanja. Znanstveniki ne morejo veliko posegati po možganih ljudi ali drugih živih primatov, mrtvi pa jim ne koristijo veliko. Številne molekularne preiskave uma so se v boljši ali slabši meri osredotočile na belo laboratorijsko miško, toda Young ta živalski model zavrne kot "vrečko mutacij". Po stoletju inbreedinga za medicinske raziskave je preveč odstranjen od narave .
Voluharica je tesno povezana z lemingom in spominja na hrčka. (Joel Sartore / National Geographic Creative) 
Za razliko od 97 odstotkov sesalcev so voluharji monogamni in tvorijo vezi, ki trajajo dolgo po parjenju (pogosto celo življenje, čeprav kratko). (Joel Sartore / National Geographic Creative) 
Moški prerijski vole se drži svojega partnerja, pri katerem mladiči preživijo več kot 60 odstotkov svojega časa v gnezdu. (Todd Ahern) 
Larry Young že skoraj dve desetletji proučuje voluharje. Zgodnje delo je preučilo, kako geni poganjajo vedenje pri jastogih kuščarjih. (Avtor dovoljenja Larry Young) 
Larry Young je s preučevanjem voluharjev izvedel, da le nekaj molekul orkestrira naše socialne interakcije. (Vljudnost Larry Young) 
Prerijske voluharice običajno gnezdijo v podzemnih burjah. Režejo travo na površini, da ustvarijo mrežo poti, širokih dva centimetra in dolge do 80 čevljev. (Yva Momatiuk in John Eastcott) 
Prerijski voluharji živijo v travnatih habitatih s suho zemljo. Obilno zemeljsko leglo je plus; voluharji ga uporabljajo za skrivanje svoje mreže poti. (Yva Momatiuk in John Eastcott) Volkulja, tesno povezana z lemingi in spominjajo na hrčke, je veliko novejši eksperimentalni predmet: Prve prerijske voluharice, ki so jih zasnovali za poseganje genov druge vrste, so na sceno prišli šele leta 2009. (Žareli so zeleni, ker so bili označeni s fluorescenčnim beljakovinami meduz ki je vizualno signaliziral, da je prenos DNK deloval.) Leta 2012 so znanstveniki DNK prvič prebrali v knjižici z genetskimi navodili ali genomu. In čeprav je glodalec na nek način buhtasti požiralnik kot kateri koli drug, ki ga vrtnarji včasih štejejo za škodljivca, kaže družbene lastnosti, za katere mislimo, da so globoko človeške.
Najpomembnejši voluharji - za razliko od 97 odstotkov sesalcev - so monogamni in tvorijo vezi, ki trajajo dolgo po parjenju (pogosto celo življenje, čeprav kratko). "Moški in ženska se združita, moški se samci spotaknejo tako, da gre v estrus in se parita, " razlaga Young. "In potem se nekaj zgodi v času, ko se parita, in v urah po tem, tako da sta se ti dve živali povezali in hočeta vedno ostati skupaj." Samci se namesto, da bi naslednjo dojenčico prepustili usodi, držijo okoli, da jih vzgajajo. . Samica očitno pričakuje, da bo to nadaljevalo in jo moti za vrat, če ne opravi svojega dela. Ko partner umre, voluharji doživijo nekaj, kar je podobno žalosti.
V znanstveni perspektivi so morda najbolj navdušujoči prerijski voluharji skoraj identični bratranci, imenovani travniški voluharji, ki nimajo nobene družbene moči. Če primerjamo zveste glodalce z njihovimi promiskuitetnimi doppelgängerji, Young in njegovi sodelavci upajo, da bodo razkrili nevronske kroge za monogamnimi težnjami prerijske volje. "Prerijski voluharji hrepenijo po socialnem stiku, travniški voluharji pa ne, " pravi Young.
"Izreden dar znanosti" je, kako Thomas Insel, vodja Nacionalnega inštituta za duševno zdravje in pionir v študijah voluharjev, opisuje dejavnike. "Poizkus je že naredila narava, " pravi. "Kakšni so rezultati? Kaj je bilo genetsko spremenjeno v možganih, da smo dobili to razliko v vedenju? "
Da bi to ugotovili, Young uporablja osupljivo prefinjen nabor biomolekularnih orodij, od genetskega zaporedja do transkriptomije.
Toda ali bi lahko žival, ki je tako ponižna kot prerijska voluharica, šele v zadnjem času rekrutirana z ameriških nižin, res skrivnost, ki jo lahko delijo o človeških prevarah, kot so nezvestoba in morda celo družbene motnje, kot je avtizem? Absolutno, pravi Young, ki je sam začel življenje kot provincialno bitje, rojen "kilometer po umazani cesti" v deželi s peskom in borom v Sylvesterju v državi Georgia. (Tam še vedno hrani kabino, kjer z kozo kože in drugimi praksami zasili citirane študente.) Za DNK še pred srednjo šolo ni slišal. Del njegovega zanimanja za vedenje voluharjev in možgansko strukturo se zdi, da izhaja iz radovednosti o njegovi lastni življenjski poti: poroka, ločitev, ponovna poroka, pet otrok in stalna ljubezenska zveza z nevroznanostjo, ki ga je odneslo daleč od njegovih podeželskih korenin.
***
Prerijska voluharica je prvič ujela znanost v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja, ko je mammalog Lowell Getz sprožil rutinsko populacijsko raziskavo na poljih lucerne in pašnikih v bližini univerze v Illinoisu v Urbani-Champaign, kjer je takrat poučeval. Da bi se ponoči oddaljili od nizkih temperatur, je on in drugi raziskovalci včasih držal Jacka Daniela v študiji, skupaj s tehničnimi listi in drugimi materiali. Alkohol je bil namenjen uživanju raziskovalcev; preizkusi okusa, saj so pokazali, da so prerijski voluharji kot alkohol in razredčen viski v resnici dobra vaba volkvic.
Razkosana koruza je delovala dovolj dobro v pasti, vendar so znanstveniki opazili nekaj nenavadnega. Prerijski voluharji so se pogosto pojavljali v parih, pogosto moški in samica. Včasih bi znanstveniki istega dua znova ugrabili več mesecev zatem. Ti pari so predstavljali približno 12 odstotkov ulova odraslih prerijskih voluharjev v primerjavi z le 2 odstotki med drugimi ujetimi voluharji. Da bi ugotovil, kaj se je zgodilo, je Getz opremil ducat prairijev parov z miniaturnimi radijskimi ovratniki, ki jih poganjajo baterije slušnih aparatov. Sledil je gibanju skozi gosto travo in ugotovil, da je 11 od 12 "parov" več ali manj stalno prebivalo v podzemeljskih nabrežjih, kar je bilo med glodalci skoraj neznano. Oba člana 12. para sta imela drugačna partnerja v ločenih ljubezenskih gnezdah. Getz je menda ujel dva poskusa na sredini.
Začuden je svoje ugotovitve odnesel pri Sue Carter, kolegici z univerze v Illinoisu, ki se je ukvarjala z endokrinologijo hrčka. Ženske hrčke rutinsko zakoljejo in jedo svoje spolne partnerje. "To se mi je zdelo normalno, " se spominja Carter. Bila je nepripravljena na navezanost voluharjev na njihove partnerje ali na to, kar se je izkazalo za dolgotrajne in strastne seje parjenja ("Morali smo jih postaviti v posnetek videoposnetka. Nihče ni mogel sedeti tam 40 ur!").
Toda kaj je navezanost tako močna? Kako natančno par oblikuje svojo vez? Carter in drugi so na koncu prisostvovali oksitocinu s kemičnim glasnikom - tudi hormonom, ki je povezan z zaznavanjem družbenih motenj, poroda in materine vezi. Ko je ženska prerijska voluharica prejela injekcijo oksitocina v svoje možgane, se je s partnerjem bolj stiskala in oblikovala močnejše vezi. Ugotovljeno je bilo, da drugi hormon, vazopresin, povezan z teritorialnostjo, spodbuja vezanje parov pri moških.
Morda so raziskovalci predlagali, da je evolucija nastala na dobro uveljavljenem nevronskem vezju. Če bi se med spolnim odnosom sproščali hormoni, odgovorni za materino vedenje žensk in teritorialnost moških, bi lahko spodbudili to novo moško-žensko vez. Na primer, prairie vole seks vključujejo nenavadno količino vaginalno-cervikalne stimulacije - verjetno prilagojeno vedenje, ki sproži sproščanje oksitocina, običajno povezano z rojstvom otroka. Namesto da bi se vezal z dojenčkom, se ženska vezuje s svojim partnerjem.
Naknadne študije so pokazale, da imajo prerijski voluharji za razliko od travniških voluharjev, ki odstranjujejo vezi, oksitocin in vazopresinski receptorji na možganskih območjih, povezanih z nagrajevanjem in odvisnostjo. Možgani voluharjev so nameščeni tako, da nagrado za seks povezujejo s prisotnostjo določenega partnerja, tako kot "se odvisnik nauči povezave s pripomočki za droge, ko se zviša, tako da tudi njegova razpoka postane prijetna, " pravi Young. Po njegovem mnenju človeški čudni parjenje iz oči v oči, ki poudarja edinstvene fizične lastnosti partnerja v trenutku nagrajevanja, verjetno služi tudi za utrjevanje prijetne povezave z enim samim posameznikom.
Študije vezave volkov v zgodnjih devetdesetih letih prejšnjega stoletja so zaintrigirale Young, ki je na fakulteti odkril molekularno biologijo. Po diplomi je raziskoval v teksaškem laboratoriju, kjer je preučeval spolno upognjene kuščarje, katerih nihajoči hormoni jim omogočajo prehajanje med moškim in ženskim vedenjem. Ugotovil je, da lahko njihovo vedenje dramatično spremeni tako, da jih injicira z enim ali drugim hormonom. Ko je šel v Yerkes na univerzo Emory, je uporabil različne tehnike, ki so lahko razširile tudi gensko aktivnost. V prvem takšnem eksperimentu na teh dejavnikih je Youngova ekipa postavila prairijski volumenski gen, ki kodira receptor za vazopresin v virus, in nato vbrizgal virus v nagradne centre možganov travniške voluharice. Točka? Da bi videli, ali bi tujek DNK spremenil vedenje travniške voluharice. To je storilo: Ko so živali odraščale, so začele kazati vezovanje v paru. "Travniški volkec smo spremenili v prerijsko voluharico, vedenjsko, " pravi.
Young preden je začel svoje delo z vole, je Young razumel moč dvojne vezi: na 18. rojstni dan se je poročil s svojo srednješolsko ljubico. Zdaj Young razume, da je vsaka vezava na pare odvisna od skupine genov in možganskih kemikalij, ki verjetno delujejo skupaj z oksitocinom in vazopresinom. Njegov najnovejši potek je v transkriptomiji, polju, osredotočenem na sesalno RNA, genskem materialu, ki je odgovoren za preusmeritev informacij iz DNK celice v njene stroje za proizvodnjo beljakovin. Medtem ko DNK vsake celice v telesu ostane enak, se raven beljakovin, ki nastane s prevodom te DNK, spreminja iz minute v drugo. Young's laboratorij poskuša opazovati, kako se RNA messengerja giblje, ko se skriva skrivnostna prerijska vole-pair. Raziskovalci "žrtvujejo" živali v različnih fazah procesa vezave in nato ekstrahirajo mRNA. Če signal mRNA kaže, da so geni med parjenjem v prerijskih voluharjih, ne pa na travniških voluharjih, postanejo ti geni kandidati za študij. "Lahko oblikujemo eksperimente za manipulacijo teh genov, " pravi Young, "in ugotovimo, ali so vpleteni."
Prav tako si želi, da bi skupaj z genomom travniške voluharice pogledal nov na novo sekvencirani gen za prairie voluharice, da bi ugotovil razlike, vredne nadaljnje preiskave. Izziv je, da računalniki primerjajo in primerjajo tako veliko genetskih informacij.
"Pred nami je 50 let dela in veliko, česar ne vemo, " pravi.
***
Tu je nekaj umazane majhne skrivnosti: Prairijski voluharji so socialno, a ne spolno, monogamni. Tako kot pri človeških romancah tudi povezovanje v paru ne izključuje tistega, kar raziskovalci imenujejo oportunistična nezvestoba, kar dokazuje dvanajstnajsterski par Getz. Ta nezvestoba pomeni, da mnogi moški silijo mladiče zunaj gnezda - in lahko slučajno vzgojijo dojenčke drugih. (Približno 10 odstotkov mladih je očeta, ki ni glavni ženin njihove matere.) In tako kot v človeškem zmenku, se nekateri moški sploh ne parijo. Ti oprijeti posamezniki so znani kot "potepuhi."
Ena od Youngovih trditev o slavi je določitev genetske razlike med kariernimi diplomi in predanimi partnerji. Najdemo ga v delu gena za vazopresinski receptor, imenovanem mikrosatelit, ponavljajoč se genetski material, ki je bil dolgo časa imenovan »junk DNA«. Moški z dolgo različico mikrosatella so vrhunski parni vezniki, saj imajo v določenih več receptorjev možganska območja, medtem ko moški s kratko različico morda ostanejo nedotaknjeni.
Podobne variacije so lahko pomembne tudi med ljudmi. Švedski raziskovalci so genotipizirali skoraj 2000 odraslih in jih povprašali o odnosih. Moški z dvema kopijama določene različice gena za vazopresinski receptor so v zadnjem letu dvakrat pogosteje poročali o krizi v svoji poroki kot moški z eno ali nič kopijo. Njihova partnerja sta tudi izrazila manj zadovoljstva. Young ni analiziral lastnega gena: "Nočem vedeti, " pravi.
Kar hoče vedeti, je več o tem, po čem se prerijski voluharji razlikujejo drug od drugega. Ali lahko zgodnje življenjske izkušnje kaj spremenijo? In ali bi lahko ta razlika osvetlila človeško vedenje in družbene motnje?
Katie Barrett, diplomantka Youngovega laboratorija, vleče več par rokavic, ko me vodi v sobo, polno voluharjev za odrasle. "So grizli, " pravi, z obrazložitvijo. Moški voluharji v sobi, pri čemer se vsak namesto navadnih kletk potepa v oklepanih arenah, so sredi partnerskega testa, ki je temelj mnogih raziskav voluharjev. Skupaj z samcem se na nasprotnih koncih vsake arene privežejo samice, ovratnice s plastičnimi vezmi. Ena samica je moški par, druga pa popolna neznanka. Čeprav se lahko pari z obema, bi moral dobro povezan moški preživeti veliko več časa, ko sta se družila s partnerjem. Računalniški program analizira gibe njegovega lubavega telesa in sešteva zapisnike.
Barrett je ugotovil, da imajo otroške voluharice, izolirane od lizanja in negovanja staršev, interakcije, za katero je znano, da spodbuja proizvodnjo oksitocina, težave s povezovanjem s prihodnjimi sorodniki - vendar le, če imajo izolirani voluharji sorazmerno nizko gostoto receptorjev za oksitocin v nagradnih območjih možgani. Izvaja preizkuse, da bi ugotovila, ali lahko zdravilo, ki povečuje oksitocin, zaščiti družbeno prihodnost zapostavljenih živali. "Ali lahko posegate že zgodaj v življenju in se zaščitite pred tem izidom?" Vpraša Barrett.
Prejšnje delo je pokazalo, da so bili učinki oksitocina pri ženskah močnejši kot pri samcih, v današnjem testu pa se samci, ki se obravnavajo kot mladiči, dobro spojijo. "Tega nisem pričakoval, " pravi Barrett. Zdi se, da zgodnje sproščanje oksitocina gradi močnejše družbene možgane pri obeh spolih.
***
Voli in s podaljšanjem oksitocina so začeli širše zajemati domišljije, čeprav je rezultat včasih neumen. Obstaja knjiga za samopomoč Make Love Like Prairie Vole: Šest korakov do strastnega, obilnega in monogamnega seksa, ter dišava z imenom "Tekoče zaupanje", sintetični sprej z oksitocinom, ki se trži tako za samske kot za prodajalce. Seveda, Young poudarja, četudi sprej deluje (in ne pravi, da to počne), bo nosilec vdihnil veliko več hormona kot katera koli potencialna tarča: "Kdo bo komu zaupal?" Se smeje.
Toda nekatere človeške uporabe so precej resne. Eden glavnih Youngovih interesov je terapija z avtizmom. "Avtizem je motnja, pri kateri družbeni napisi niso tako izraziti, otroci niso motivirani za interakcijo z drugimi in imajo težave pri branju čustev, " poudarja. "Zdi se, da vse te družbene stvari oksitocin stimulira." Že v sintetičnem oksitocinu, ki ga dajemo skozi nos, uporabljamo pri eksperimentalnih terapijah, povezanih z avtizmom.
Obstaja dober razlog, da ste previdni glede zdravilnih moči oksitocina. "Po mojem mnenju ni bilo dovolj predhodnih podatkov o živalih, " pravi Karen Bales, ki študira socialno povezanost na kalifornijski univerzi v Davisu in skrbi za posledice izpostavljenosti možganov, ki se razvijajo. Bales in njeni sodelavci so ugotovili, da izpostavljenost oksitocinu lahko zavira vezavo v paru v kasnejši dobi, zlasti pri moških. In čeprav nekatera dela, tudi pri ljudeh, kažejo, da lahko molekula pomaga družbenosti, drugi ugotovijo, da je učinek odvisen od posameznika in situacije.
"Paziti morate na prezgodnjo ekstrapolacijo, " pravi Insel z Nacionalnega inštituta za duševno zdravje. "Bili ste zelo previdni in ne bi smeli domnevati, da smo zelo, zelo veliki prerijski voluharji."
Manj sporno je za zdaj Youngovo delo v terapiji žalosti. Z nemškim kolegom sta pred kratkim preučila, kaj se zgodi, ko se voluharji in njihovi življenjski partnerji ločijo. V strogih stresnih testih, vključno s tistimi, ki so glodalce spustili v čašo z vodo, so se tisti, ki so ravnokar izgubili partnerja, borili veliko manj kot drugi. Namesto tega so pasivno lebdeli, pri čemer se jim zdi, da jim ni vseeno, ali so živeli ali umrli. Na nek način so njihovi simptomi spominjali na depresijo. "Ko živali tvorijo to dvojno vez, postanejo zasvojene s tem partnerjem, ko izgubijo partnerja, pa je skoraj kot odtegnitev od droge, " razlaga Young. "To je nelagodna posledica evolucijsko koristne stvari. To je ljubezenska bolezen. "
Ko so raziskovalci razstavili možgane zgroženih živali, so ugotovili povišano raven kemikalije, imenovane faktor, ki sprošča kortikotropin, ali CRF. Če so bili kemični receptorji zgroženih živali blokirani, so se voluharji obnašali normalno in se močno borili za življenje. "Pomaga nam razumeti nevrocircuitry, ki je na splošno lahko vključena v depresijo, " pravi Young.
Iz prve roke pozna bolečino ločitve. Pred približno desetletjem ga je zapustila njegova prva žena, partnerica iz srednje šole, ki je s seboj vzela njune tri otroke. Mesece je plaval v metaforični čaši. "Živel sem v hiši brez pohištva, " pravi. "Spal sem na blazini malega otroka. Spoznal sem posledice, ki se zgodijo, ko izgubiš nekoga, ki ga imaš rad, ker sem šel skozi to. V trenutku, ko greš skozi to, ne razmišljaš o eksperimentih in drugih stvareh - ti pozivi in nagoni se šele dogajajo. "
Young si je od takrat opomogel. Pred kratkim je v Emoryju ustanovil Center za translacijsko družbeno nevroznanost, ki se osredotoča na to, kako osnovne raziskave na živalih lahko obveščajo o novih zdravljenjih človeških družbenih motenj, in sklical mednarodno srečanje za raziskovalce voluharjev. Zemljevid sveta na steni njegove pisarne poudarja, kako daleč je prehodil svojo "suho cesto" Sylvesterja. Na enem potovanju po Madagaskarju je z drugimi raziskovalci zbral vzorce možganov dveh tesno povezanih vrst ploverja, druge živali z " ljubezen ”v njenem imenu. Ena vrsta je monogamna, druga pa ne. Mladi upajo, da bodo svoje nevronsko ožičenje primerjali z voluharji.
Morda najpomembneje, da se je tudi znova povezal, tokrat z drugim nevroznanstvenikom. Med večerjo se s partnerjem pogovarjata o boljših točkah njegovega delovanja hormonov in o tem, kako je povezano s človeškim stanjem. Genetika in kemija možganov lahko oblikujeta vsak odnos, vendar čarovnije ne delajo samostojno. "Še vedno se moram spomniti obletnice, " pravi. "Še vedno moram kupiti rože."
