Effect of antagonizing D1-like and D2-like receptors in the Nucleus Accumbens shell on the expression of sexually motivated behaviors in female rats

In der Welt des Tierverhaltens verstehen Wissenschaftler schon lange, dass der Drang zur Paarung nicht nur ein Reflex ist; es ist eine starke Motivation, die ein Tier dazu treibt, einen Partner zu suchen, Hindernisse zu überwinden und komplexe soziale Rituale zu vollziehen. Dieser Drang beruht stark auf einem chemischen Botenstoff im Gehirn namens Dopamin, der wie der Treibstoff für den Motor des Verlangens wirkt. Während Forscher Jahrzehnte damit verbracht haben, die Funktionsweise dieses chemischen Systems bei männlichen Tieren zu kartieren, blieb das Bild für Weibchen verschwommen. Wir wissen, dass Dopamin Tieren hilft zu entscheiden, wofür es sich lohnt zu arbeiten, aber es war unklar, ob dasselbe System der spezifische Schalter war, der die aktive, eifrige Seite des sexuellen Verhaltens bei Weibchen einschaltete, oder ob es lediglich die körperliche Fähigkeit zur Ausführung des Aktes unterstützte.

Ein Team von Forschern der Universidad de la República in Uruguay machte sich daran, diese Verwirrung aufzuklären, indem sie direkt ein kleines, spezifisches Gebiet tief im Gehirn der weiblichen Ratte untersuchten, das als Nucleus accumbens shell bekannt ist. Betrachten Sie diese Region als einen Verarbeitungsknotenpunkt, an dem das Gehirn den Wert einer Belohnung gegen den Aufwand abwägt, sie zu erhalten. Die Wissenschaftler wollten wissen, ob das Ausschalten der Dopaminrezeptoren in diesem spezifischen Knotenpunkt eine weibliche Ratte davon abhalten würde, einen Männchen näher kommen zu wollen, oder ob sie einfach die körperliche Koordination dazu verlieren würde. Um dies herauszufinden, arbeiteten sie mit weiblichen Ratten, die natürlich durch ihre Fortpflanzungsphasen zyklten, wodurch sichergestellt wurde, dass die Tiere sich in einem Zustand hoher sexueller Bereitschaft befanden, ohne dass künstliche Hormonbehandlungen nötig waren.

Die Forscher führten ein präzises Verfahren durch, bei dem sie winzige Röhrchen in die Gehirne dieser Ratten implantierten. Sobald die Tiere sich erholt hatten und sich auf dem Höhepunkt ihres Sexualzyklus befanden, injizierten die Wissenschaftler eine kleine Menge eines Medikaments direkt in diese spezifische Hirnregion. Sie verwendeten zwei verschiedene Arten von Medikamenten: eines, das den D1-Typ des Dopaminrezeptors blockiert, und ein anderes, das den D2-Typ blockiert. Sie testeten verschiedene Dosierungen, von sehr kleinen Mengen bis hin zu größeren, um zu sehen, wie sich das Verhalten der Ratten veränderte. Die Ratten wurden dann in eine Testarena gesetzt, die eine Wahl bot: Auf der einen Seite war ein männliches Rattenmännchen, auf der anderen ein weibliches Rattenweibchen. Der Test maß nicht nur, welche Seite das Tier wählte, sondern auch, wie sehr sie versuchte, zum Männchen zu gelangen. Dies beinhaltete, wie viel Zeit sie damit verbrachte, das Männchen zu schnüffeln, wie oft sie versuchte, die Barriere zu kratzen oder zu beißen, um dem Männchen näher zu kommen, und wie aktiv sie spezifische Signale des Interesses zeigte, wie etwa das Hüpfen und Hin-und-Her-Springen um das Männchen herum.

Die Ergebnisse zeigten einen klaren und überraschenden Unterschied zwischen den beiden Arten von Rezeptoren. Wenn die Wissenschaftler die D1-Rezeptoren blockierten, änderte sich das Verhalten der Ratten in einer Weise, die direkt auf einen Verlust der Motivation hindeutete. Diese Weibchen zeigten immer noch eine Präferenz für das Männchen gegenüber dem Weibchen; sie verbrachten immer noch mehr Zeit auf der Seite des Männchens in der Arena. Sie hörten jedoch auf, zu versuchen, zu ihm zu gelangen. Sie machten wesentlich weniger Versuche, die Barriere zu kratzen oder zu beißen, um Zugang zum Männchen zu erhalten, und zeigten signifikant weniger der aktiven, freiwilligen Signale, die die Paarung einladen, wie das Hüpfen und das Hin-und-Her-Springen. Entscheidend war, dass dies geschah, obwohl die Ratten immer noch in der Lage waren, sich in der Arena zu bewegen, was darauf hindeutet, dass das Medikament sie nicht einfach gelähmt oder zu müde zum Bewegen gemacht hatte. Stattdessen wurde das spezifische chemische Signal, das den Aufwand zur Erlangung der Belohnung antreibt, gedrosselt.

Im Gegensatz dazu bewirkte das Blockieren der D2-Rezeptoren nicht denselben Effekt auf die Motivation. Mit dem Medikament behandelte Ratten, die die D2-Rezeptoren blockierte, versuchten weiterhin, Zugang zum Männchen zu erhalten, und zeigten weiterhin die aktiven Signale des Interesses, ganz ähnlich wie die unbehandelten Ratten. Sie verloren nicht ihren Drang, nach dem Partner zu suchen. Dieser Befund deutet darauf hin, dass in der weiblichen Ratte der D1-Rezeptor der primäre Treiber der aktiven, anstrengenden Seite der sexuellen Motivation ist, während der D2-Rezeptor in diesem spezifischen Kontext eine viel kleinere oder andere Rolle spielt.

Die Studie untersuchte auch den eigentlichen Akt der Paarung. Sobald die Ratten in einer separaten Kammer mit dem Männchen interagieren durften, beobachteten die Forscher, dass das Blockieren eines der beiden Rezeptortypen sie nicht daran hinderte, die Annahme der Annäherungsversuche des Männchens zu zeigen. Die körperliche Haltung der Rezeptivität, bekannt als Lordose, blieb intakt, und die Ratten waren genauso bereit zur Paarung wie zuvor. Dies bestätigt, dass das Dopaminsystem in diesem Teil des Gehirns nicht für die körperliche Fähigkeit zur Paarung oder den grundlegenden Reflex zur Annahme eines Partners verantwortlich ist. Seine Aufgabe besteht spezifisch darin, das Verlangen zu erzeugen, auszugehen und diesen Partner überhaupt erst zu finden.

Ein interessanter Nebenaspekt des Experiments war, dass die höchsten Dosen des Medikaments, das die D1-Rezeptoren blockierte, dazu führten, dass die Ratten sich insgesamt weniger bewegten, was eine häufige Nebenwirkung solcher Medikamente ist. Die Forscher stellten jedoch fest, dass selbst bei niedrigeren Dosen, bei denen sich die Ratten noch normal bewegten, das spezifische Verlangen, sich dem Männchen zu nähern, sowie die aktiven Signale des Interesses bereits reduziert waren. Dies ermöglichte es ihnen, sicher zu sein, dass der Verlust der Motivation eine direkte Folge der Wirkung des Medikaments auf die Belohnungsmechanismen des Gehirns war und nicht bloß eine allgemeine Verlangsamung des Körpers.

Letztendlich liefert diese Forschung eine klarere Karte darüber, wie die weibliche sexuelle Motivation im Gehirn funktioniert. Sie legt nahe, dass der Drang der weiblichen Ratten, aktiv einen Partner zu suchen, durch einen spezifischen Pfad gesteuert wird, der die D1-Rezeptoren im Nucleus accumbens shell umfasst. Dieses System unterscheidet sich von den Mechanismen, die den physischen Akt der Paarung oder die einfache Präferenz für ein anderes Tier kontrollieren. Durch die Isolierung dieses spezifischen chemischen Schalters hilft die Studie zu erklären, warum ein Tier zwar immer noch eine Präferenz für einen Partner haben und physisch in der Lage sein kann zu paaren, aber dennoch den inneren Antrieb vermissen lässt, die Anstrengung zu unternehmen, einen zu finden. Sie verdeutlicht, dass Motivation kein einzelnes, monolithisches Gefühl ist, sondern ein komplexer Prozess, der durch spezifische Teile der chemischen Maschinerie des Gehirns ein- oder ausgeschaltet werden kann.