Hormony starsze niż mózg i monogamia w spray'u

Ludzki mózg to najbardziej złożona elektrochemiczna maszyna w znanym Wszechświecie. Jej badaniem zajmuje się głównie neuronauka. Wciąż pozostaje jednak wielka luka pomiędzy badaniami nad funkcjonowaniem mózgu a badaniami nad ludzkim zachowaniem. W naszym podwzgórzu syntetyzowane są dwa neuropeptydy. Informacje o nich w pewnym stopniu tę lukę wypełniają. Mowa tutaj o wazopresynie i oksytocynie.

Oksytocyna i wazopresyna

Czym są i jak działają dwa wyżej wymienione hormony? Oksytocyna i wazopresyna to neuropeptydy syntetyzowane w podwzgórzu, nazywanym często „centrum dowodzenia” naszego umysłu. Wydzielane są z tylnego płata przysadki mózgowej. Co ciekawe oba te peptydy są do siebie bardzo podobne pod względem struktury. Oba zbudowane są z dziewięciu aminokwasów i różnią się tylko dwoma z nich. Pomimo tak podobnej budowy wykazują one zupełnie odmienne działanie fizjologiczne. Oksytocyna odgrywa kluczową rolę zwłaszcza w organizmie kobiety, stymulując skurcze macicy w trakcie porodu oraz laktację po porodzie. Wazopresyna natomiast, jako hormon, pełni ważną funkcję w gospodarce wodnej organizmu poprzez regulowanie stężenia moczu. W tym artykule skupimy się jednak na ich zupełnie innych funkcjach, a mianowicie tych związanych z zachowaniem.

„Zakonserwowane” hormony

Homologi oksytocyny i wazopresyny (czyli związki o wysokim stopniu podobieństwa do tych hormonów, pochodzące od wspólnego „molekularnego przodka”) istniały już przynajmniej 700 milionów lat temu i zostały zidentyfikowane u tak różnych organizmów jak stułbie, robaki, owady i kręgowce. Pośród różnych grup zwierząt białka podobne pod względem budowy do wazopresyny i oksytocyny odgrywały główną rolę w modulowaniu zachowań społecznych oraz tych związanych z rozmnażaniem. Wazopresyna i oksytocyna to prastare neuropeptydy, które zachowały niezmienioną strukturę kodujących je genów oraz ich ekspresję. Zostały one w pewien sposób „zakonserwowane” w toku ewolucji. Różnice, występujące w obrębie gatunków oraz pomiędzy gatunkami w odniesieniu do zachowań społecznych mogą wynikać ze zróżnicowanej regulacji receptorów oksytocyny i wazopresyny.

Miłość+szczęście?

Termin oksytocyna wywodzi się z języka greckiego i pochodzi od słów oxys i tokos, które w połączeniu oznaczają „szybki poród”. Nazwa ta jest bezpośrednio związana z tym, jak działa oksytocyna. Mianowicie wywołuje ona skurcze macicy. Nie bez powodu syntetyczna oksytocyna stosowana jest w celu wsparcia akcji porodowej. Ale to nie wszystko!

Oksytocynę często opisuje się jako „hormon miłości i przywiązania”. W dużych ilościach wydzielana jest chociażby w czasie przytulania czy orgazmu. Okazuje się, że oksytocyna ma także swój udział w tworzeniu więzi pomiędzy matką a dzieckiem. Wskazują na to eksperymenty przeprowadzone na gryzoniach. Podawanie tego neuropeptydu samicom szczura stymuluje u nich zachowania macierzyńskie, np. budowanie gniazda i przenoszenie do niego młodych. Z kolei obniżenie poziomu oksytocyny lub zablokowanie jej receptorów zmniejsza częstotliwość takich zachowań.

W literaturze oksytocynę czasem określa się także jako „hormon szczęścia”. Najpewniej dlatego, że pomaga obniżyć poziom lęku, agresji oraz stresu. Efekt ten może być wynikiem oddziaływania na ciało migdałowate – strukturę mózgu, która jest ściśle związana z naszymi emocjami. Hamując przyśrodkową część ciała migdałowatego, oksytocyna obniża poziom lęku. Dodatkowo hormon ten posiada zdolność hamowania działania osi podwzgórze-przysadka-nadnercza, czyli osi stresowej, która uaktywnia się w odpowiedzi na zagrażający nam bodziec. Większa ilość oksytocyny w mózgu pomaga przezwyciężać lęki społeczne. Istnieją też przesłanki świadczące o tym, że oksytocyna może pomóc w zwalczaniu lęku pourazowego.

Razem aż po grób

Tradycyjnie to artyści, poeci i dramatopisarze ukazują nam oblicze romantycznej miłości. Jednak tym razem o miłości opowie nam nauka. Wszystko zaczęło się od badań na dwóch gatunkach norników. Nornik preriowy (Microtus ochrogaster) to wysoce uspołeczniony gryzoń, który należy do ssaków monogamicznych stanowiących jedynie 3% całej gromady ssaków. Jego bliski krewny, a mianowicie nornik łąkowy (Microtus pennsylvanicus), całkowicie różni się od niego zachowaniem w kontekście tworzenia więzi partnerskich. Samce nornika łąkowego nie tworzą związków z jedną partnerką i nie angażują się w opiekę nad młodymi. Wyniki badań naukowych sugerują, że obserwowane różnice zachowań mogą być związane z działaniem oksytocyny i wazopresyny.

W mózgach wielu zwierząt, także u ludzi, funkcjonuje system nazywany “układem nagrody”. Dwie struktury zaangażowane w działanie tego systemu to jądro półleżące oraz brzuszna gałka blada. Co ciekawe, właśnie w tych obszarach u norników preriowych występuje znacznie podwyższony poziom receptorów oksytocyny w porównaniu do ich krewniaków. Jak to się przekłada na podboje miłosne tych dwóch gatunków? Podanie cząsteczek blokujących receptory oksytocyny w jądrze półleżącym spowodowało, że samice nornika preriowego przestały łączyć się w pary z samcami, co wskazywałoby na znaczną rolę oksytocyny w tym procesie. Okazuje się, że pomiędzy nornikami preriowymi a łąkowymi występują również różnice gęstości receptorów wazopresynowych, zarówno w jądrze półleżącym, jak i w brzusznej gałce bladej. W 2004 r. na łamach czasopisma „Nature” opublikowano wyniki badania, w którym zastosowano nośnik wirusowy zawierający gen receptora dla wazopresyny. Ten nośnik podawany był do brzusznego przodomózgowia samców nornika łąkowego. W następstwie tego zabiegu osobniki płci męskiej zaczęły zachowywać się jak monogamiczne samce spokrewnionego z nimi gatunku. Niespodziewanie poczuły potrzebę częstszego przebywania z nowo poznaną partnerką. To nie wszystko. Blokada receptorów wazopresyny tylko w brzusznej gałce bladej spowodowała, że samce gatunku monogamicznego przestawały wiązać się tylko z jedną partnerką.

Perspektywa genetyczna

Spośród reakcji społecznych regulowanych przez wazopresynę najczęściej wymieniane są te związane z komunikacją, a dokładniej reagowanie na sygnały dotyczące agresji. Wazopresyna wpływa także na zachowania związane ze staraniem się o względy partnerki. System działania wazopresyny w mózgu mężczyzny ściśle wiąże się z regulacją komunikacji społecznej. Badania doświadczalne przeprowadzone na modelu zwierzęcym wykazały, że domózgowe podanie wazopresyny poprawia zachowania społeczne oraz pamięć społeczną.

W przeciwieństwie do oksytocyny, wazopresyna pobudza przyśrodkową część ciała migdałowatego. Dlatego też przeciwny jest efekt jej działania – podwyższa poziom lęku, agresji i stresu. Zachowania społeczne prawdopodobnie zależą również od posiadanego podtypu receptora wazopresyny. Na czym polega ta różnica? W strukturze każdego genu można wyróżnić odcinek DNA, który nazwany został regionem promotorowym. Długość odcinka promotorowego genu dla wazopresyny warunkuje zmienność zachowań altruistycznych wśród ludzi. Badania polimorfizmów, czyli występowania różnic w DNA populacji, wykazały, że różne warianty genu dla wazopresyny związane są z zaburzeniami w kontaktach z innymi ludźmi.  Różnice występują także u osób z zaburzeniami ze spektrum autyzmu.

Behawior w spray’u?

Eksperymenty opisane powyżej przeprowadzane były głównie na zwierzętach, a przecież mimo wszystko najbardziej interesują nas informacje związane z ludzkim zachowaniem. Bardzo praktycznym, a jednocześnie zupełnie nieinwazyjnym sposobem podania oksytocyny oraz wazopresyny ludziom jest zastosowanie spreju donosowego. Jak można się domyślić, tak łatwy sposób aplikowania tego neuropeptydu zainspirował naukowców do przeprowadzenia wielu badań dotyczących różnych aspektów ludzkiego zachowania.

Śmiało można powiedzieć, że zaufanie jest podstawą więzi międzyludzkich. W 2005 r. w czasopiśmie “Nature” opublikowano wyniki badań uzyskane przez Michaela Kosfelda i jego zespół. Wykazały one, że donosowe podanie oksytocyny wzmagało poczucie zaufania nawet wobec obcych osób podczas eksperymentu – gry z użyciem pieniędzy. Wyjaśnijmy sobie zasady tej gry. Jedna z osób dostawała od badaczy określoną sumę pieniędzy i nazywana była “inwestorem”. Następnie mogła całość lub część tej sumy przekazać drugiej osobie biorącej udział w grze, czyli “zarządcy”. Otrzymana przez zarządcę kwota była powielana przez eksperymentatora. Zarządca mógł w następnej kolejności wybrać, czy z powrotem przekaże inwestorowi mniejszą lub większą sumę pieniędzy. Rozgrywano cztery rundy tej gry. Jeżeli zarządca postąpiłby uczciwie, obie osoby w grze mogłyby sporo zyskać. Po podaniu oksytocyny inwestorzy byli skłonni przekazywać większą kwotę na rzecz zarządcy, ale tylko wtedy, gdy grali z innymi osobami. W drugiej części eksperymentu inwestor występował sam, a decyzje zarządcy podejmowano losowo na podstawie poprzednich gier. Zaobserwowano, że podanie oksytocyny wcale nie wpływa na zachowania inwestora, kiedy gra sam, bez udziału drugiego człowieka.

Wazopresyna podawana donosowo także stała się przedmiotem badań, choć nie badano jej tak dokładnie, jak oksytocyny. Jedno z takich badań zostało przeprowadzone w 2006 r. przez naukowców z Bowdoin College. Po donosowym podaniu wazopresyny zarówno kobietom, jak i mężczyznom, pokazywano zdjęcia osób tej samej płci obrazujące różne emocje. U mężczyzn wazopresyna wywołała zwiększoną aktywność mięśnia marszczącego brwi (związanego ze złością i agresją) po pokazaniu im twarzy wyrażającej neutralne emocje. Dodatkowo twarze mężczyzn wyrażających przyjazne nastawienie były oceniane jako mniej przystępne. Przeciwny efekt zaobserwowano u badanych kobiet. Aktywność mięśnia marszczącego brwi zmniejszyła się. Gdy kobietom po podaniu wazopresyny pokazywano zdjęcia twarzy, które nie wyglądały na przyjazne, oceniały je znacznie lepiej niż kobiety, którym podawano środek nie zawierający opisywanego hormonu.

Chociaż wielu badaczy odnosiło się sceptycznie do donosowego sposobu podawania tych substancji, to badania z 2020 roku przeprowadzone w King’s College w Londynie potwierdzają skuteczne działanie oksytocyny w spray’u. Oddziałuje ona jednak w innym stopniu na różne obszary mózgu niż oksytocyna podawana dożylnie lub za pomocą nebulizatora. Z tego powodu, stosując oksytocynę w celach terapeutycznych, należy uwzględnić drogę podania i efekt, jaki ma ona wywołać.

Podsumowując

Współcześnie działanie oksytocyny i wazopresyny – hormonów produkowanych w podwzgórzu – intryguje psychologów i socjologów ze względu na ich udział w interakcjach społecznych. Szereg kolejnych badań pogłębia naszą wiedzę o funkcjach wazopresyny i oksytocyny, takich jak tworzenie więzi, zaufanie, miłość, a nawet altruizm. Dokładanie kolejnych puzzli wiedzy do skomplikowanej układanki, jaką jest nasz mózg być może pozwoli w przyszłości uzyskać pełny obraz jego funkcjonowania. Warto pamiętać, że równowaga hormonalna jest kluczowa dla naszego organizmu. Dzięki niej łatwiej jest nam zachować dobry stan zdrowia oraz ustabilizować emocje.