Влияние социального статуса и задержки полового созревания на структуру мозга у самок макак-резусов

Неблагоприятный социальный опыт в детстве и подростковом возрасте приводит к изменениям развития эмоциональной регуляции и регуляции стрессовых реакций, а также связанных с ними нейронных сетей. Мы изучили влияние подчинённого социального положения (низкого социального статуса) на развитие мозга и поведение молодых самок макак-резусов до и после наступления полового созревания. Такая модель позволяет изучать хронический социальный стресс в условиях, соответствующих естественному поведению вида. Подростковый возраст — период интенсивной перестройки мозга и повышенной эмоциональной реактивности и чувствительности к стрессу. Вероятно, в этих процессах участвует повышение уровня половых гормонов при наступлении полового созревания, особенно эстрадиола (E2), который оказывает организующее влияние на мозг и поведение. Поэтому мы также изучили, как экспериментальная задержка начала полового созревания с помощью Lupron (агониста гонадотропин-рилизинг-гормона, применяемого в клинической практике для задержки раннего полового созревания) взаимодействует с социальным статусом (доминирующим или подчинённым) и влияет на строение мозга и поведение. В продольном экспериментальном исследовании структурную МРТ проводили у молодых самок макак-резусов, содержавшихся группами в вольерах с доступом в помещение и на улицу. Первое обследование выполняли до начала полового созревания (в возрасте 18–25 месяцев), которое определяли по менархе или первому появлению припухлости и изменения окраски кожи промежности; повторное — в возрасте 29–36 месяцев, когда половое созревание уже наступило у всех животных контрольной группы, но ещё не началось ни у одной макаки, получавшей Lupron. Мы оценивали влияние социального статуса и задержки полового созревания на общий объём структур мозга (внутричерепной объём, объёмы серого и белого вещества), а также на области корково-лимбической системы, участвующие в регуляции эмоций и стрессовых реакций: миндалевидное тело, гиппокамп и префронтальную кору. Для оценки функциональных коррелятов структурных изменений мозга измеряли физиологические показатели стресса, социальное поведение и эмоциональную реактивность. Помимо ожидаемых возрастных изменений, у подчинённых животных объём миндалевидного тела был больше, чем у доминирующих, особенно в правом полушарии; лечение Lupron устраняло эти различия. Это позволяет предположить, что половые гормоны усиливают влияние социального стресса на структуру мозга. У подчинённых животных также был повышен базальный уровень кортизола, что указывает на активацию стрессовых систем. В целом у животных, получавших Lupron, объёмы миндалевидного тела и гиппокампа были меньше, чем у контрольных животных, а общий объём префронтальной коры — больше за счёт серого вещества. Характер изменений в отдельных областях зависел от возраста и социального статуса. Результаты указывают на специфическое для отдельных областей влияние E2 на структурное развитие мозга у самок в подростковом возрасте, не сводящееся к эффектам хронологического возраста. Задержка полового созревания и объём миндалевидного тела, в свою очередь, предсказывали различия в эмоциональной реактивности и социальном поведении. Полученные данные позволяют предположить, что повышение уровня E2 в период развития меняет влияние неблагоприятного социального опыта на объём корково-лимбических областей, участвующих в регуляции эмоций и стрессовых реакций. Кроме того, они указывают на различия между влиянием хронологического возраста и стадии полового созревания на структуру мозга у самок, которые трудно разграничить в исследованиях с участием людей. Эти результаты также важны для девочек с длительной задержкой полового созревания и для тех, у кого его медицински приостанавливают с помощью Lupron.