Hormoner styr pappans intresse för ungarna
Genom att ta fasta på en oväntad artskillnad mellan råttor och möss har forskare vid Karolinska Institutet och Stockholms universitet kartlagt ett system i hjärnan som styr hur hanarna beter sig när de får ungar. En central komponent här är hormonet prolaktin, som förbereder honorna för moderskap och som nu visar sig styra även pappornas intresse för ungarna. Studien publiceras i tidskriften Cell.
Hur föräldraskap utövas påverkar nästa generation för resten av livet. En hel del är känt om vad som sker i mammans hjärna när hon blir gravid och får barn. Däremot vet vi mycket lite om vad som avgör om en pappa kommer att ta hand om sina barn eller inte.
Forskare vid Karolinska Institutet och Stockholms universitet bestämde sig för att undersöka detta genom att studera råttor och möss. Det är två arter som har mycket gemensamt men som skiljer sig på ett viktigt sätt. Hos råttan är det honan som ensam sköter om ungarna, medan hos möss tar både hona och hane hand som sin avkomma.
– Vi kunde spåra denna artskillnad till den elektriska aktiviteten i en relativt liten grupp nervceller i hypotalamus, en gammal del av hjärnan som bland annat styr hormonutsöndring, säger Christian Broberger, forskare vid institutionen för neurovetenskap på Karolinska Institutet, och professor i neurokemi vid Institutionen för biokemi och biofysik, Stockholms universitet som lett arbetet.
Hans grupp har tidigare visat att dessa så kallade TIDA-cellers elektriska aktivitet fluktuerar, oscillerar, men hos mössen dubbelt så snabbt som hos råttorna.
Detta visade sig resultera i att mushannars TIDA-celler frisätter lägre mängder av signalsubstansen dopamin, vilket i sin tur leder till höga nivåer av hormonet prolaktin. Hos råtthannarna var förhållandet det motsatta.
Nya rön om prolaktin
Prolaktin utlöser moderskapsfunktioner hos honor i många arter, inklusive människa. Hormonets roll hos hannar har dock varit oklar. Forskarna fann att de höga halterna av prolaktin hos möss aktiverar regioner i hjärnan som styr föräldraskap.
Detta i sin tur gjorde att mushannen uppvisar ett aktivt omhändertagande om sina ungar; han plockar upp dem när de kommit vilse, för dem till boet och ser till att de håller sig varma. Hos råttpapporna sågs inget av dessa beteenden förrän de behandlades med prolaktin.
Enligt Christian Broberger är en viktig aspekt är att prolaktin är nödvändigt, men inte tillräckligt.
– När vi ger prolaktin till råtthanar som inte själva fått barn hade hormonet ingen effekt på beteendet. Det är först i och med erfarenheten att ha blivit pappa, och tillkomsten av någon ännu oidentifierad faktor, som prolaktin kan utöva sin ’faderskapseffekt’.
Termostat för föräldrabeteende
Att det skulle vara oscillationsfrekvensen som avgjorde pappans beteende överraskade forskarna. Det öppnar också möjligheten att hastigheten i frekvensen kan agera som en ”termostat” för föräldrabeteende.
Forskarna kunde i studien visa att man genom att på konstgjord väg saktar ner mössens TIDA-celler till råttans frekvens kunde få muspappan att tappa intresset för sina ungar.
Om samma mekanismer återfinns hos människor vet vi inte idag men de komponenter som identifierats i systemet, både i hjärnan och hormoner, finns också hos människor. Fynden i studien gör att nya frågor nu kan ställas om vad som kan få en pappa mer eller mindre intresserad av sina barn.
Studien har utförts vid Stockholms universitet och Karolinska Institutet, med samarbetspartners vid University of Otago, Nya Zeeland. Arbetet har finansierats av Vetenskapsrådet, Europeiska Forskningsrådet (ERC), Hjärnfonden och Novo Nordisk Fonden.
Denna nyhetsartikel är baserad på ett pressmeddelande från Stockholms universitet.
Publikation
“A neuro-hormonal circuit for paternal behavior controlled by a hypothalamic network oscillation”. Stefanos Stagkourakis, Kristina O. Smiley, Paul Williams, Sarah Kakadellis, Katharina Ziegler, Joanne Bakker, Rosemary S.E. Brown, Tibor Harkany, David R. Grattan, Christian Broberger. Cell, online 6 augusti 2020, doi: 10.1016/j.cell.2020.07.007.