交尾に関しては、メスのマウスは鼻をたどらなければなりません。 科学者は初めて、マウスのホルモンが鼻の匂い受容体をハイジャックして行動を促し、脳を完全にループから外すことを示しました。
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Cellに今週掲載された研究によると、メスのマウスは生殖期にオスのフェロモンの匂いを嗅ぐことができます。 しかし、発情期の間に、動物が繁殖できない場合、ホルモンのプロゲステロンは、鼻の感覚細胞が男性のフェロモン信号を遮断するように促し、女性の脳に届かないようにします。 この間、メスのマウスは、オスに対して無関心または敵意さえ示します。 同じセンサーは、猫の尿のような他の匂いに関しても正常に機能し、男性のフェロモンに対して選択的であることを示しました。
排卵が始まると、プロゲステロンのレベルが下がり、女性は男性のフェロモンの匂いをもう一度感じるようになります。 要するに、システムは、動物が発情していないときに、雌マウスを潜在的な交尾相手に「盲目」にします。
嗅覚系が脳の役割を奪ったという発見は、研究チームに衝撃を与えた、とスクリップス研究所の主執筆者であるリサ・ストワーズは言う。 「感覚システムは、環境内でできることをすべて吸い上げ、それをすべて脳に渡すようになっています。 その結果は、私たちにとって奇抜なように思えます」とStowers氏は言います。
「これがあなたの視覚システムで起こっていると想像してください。」と彼女は付け加えます。「大きなハンバーガーを食べてからビュッフェを見ると、テーブルや人、果物などが見えるかもしれません。もうハンバーガー。 それはここで起こることの一種です。 この女性の内部状態の変化に基づいて、彼女は脳に伝えられているキューのサブセット全体を失っています。」
科学者は、8〜10週齢の雌マウスを収集し、生殖周期のさまざまな段階でテストしました。 ケージに入れられたマウスは、オスのマウスの尿またはコントロールのいずれかに浸した吸取紙の1 x 1インチの正方形を調査できました。 それらの行動を記録し、マウスをいずれかの物質への訪問の頻度と期間について記録した。
チームはまた、カルシウム画像を使用して、v鼻器官、マウスの鼻の感覚構造を調べ、女性がフェロモンの気まぐれを捕らえたときにそれが何をしていたかを調べました。 彼らは、臓器にはプロゲステロンを検出する受容体を持つニューロンの特別なサブセットと、男性の匂いが脳に伝わらないようにホルモンが存在すると閉まる「ゲーティング」メカニズムがあることを発見しました。 プロゲステロンが存在する場合でも、ニューロンは他の香りに正常に反応しました。
結果は、マウスの嗅覚系が、外部の因子と同様に内部の化学シグナルに調整され、ゲートキーパーとしての役割において非常に効果的であることを示しました。 しかし、鼻がこのように機能する理由はまったく明らかではありません。 一つの考えは、発情中に女性が邪魔されないようにシステムが進化したということです。 しかし、マウスの脳は、ほとんどの動物の脳のように、匂いや光景などの情報で絶えず攻撃されており、すべてを整理するのに問題はありません。
「そして、女性の脳はすでに、彼女が仲間に引き付けられるべきかどうかを決定する方法を持っています。 彼女の脳は、交尾することになっていない時期を知っているので、男性のフェロモンの香りがしていても、彼女はまだ知りません。」
チームは、メスのマウスがプロゲステロンのレベルが高いときにオスのフェロモンを検出してはならない理由の根本的な生理学的理由があると考えています。 考えられる答えの1つは、何らかの方法でマウスの胎児を保護することです。特に、妊娠中のプロゲステロンレベルも堅牢です。
より広く、この発見は、すべての大きな決定が脳で行われるわけではなく、脳で起こることから鼻で起こることを解くのは簡単ではないかもしれないことを示唆している、とストーワーズは指摘する。 ストレスや飢hungなどの内部状態は、動物が環境と相互作用する方法に強く影響しますが、科学者は、これらの状態に基づいた決定が脳でどのように行われるかを完全には理解していません。 したがって、このマウスの発見は、マウスや他の種（1兆種類の匂いを区別できる人間を含む）の嗅覚系のさまざまな役割に関する氷山の一角を表しているのではないかとストーワーズは考えています。
「この時点では単なる憶測ですが、これは広く当てはまると思います。人間で同様のことが起こり得ない理由はわかりません」と彼女は言います。 人間はマウスと同じようにフェロモンを感知しませんが、チームはマウスがプロゲステロンを検出して臭気遮断プロセスを引き起こすのに使用するのと同じ分子を人間の鼻で見つけました。 「だからそこにあり、それは可能だ」とストウアーズは言う。
「これは非常にクールなトリックであり、進化全体でそれを保存し、破棄しないほうが有利だと思われます。」
