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爱是一种病毒

探索一夫一妻制的哺乳动物,特别是草原田鼠如何表现出与加压素 V1a 受体相关的复杂行为。

作者:Carl Zimmer
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爱需要一个解释。不到 5% 的哺乳动物是终生一夫一妻制的,雄性和雌性在交配后会待在一起,父亲会帮助母亲照顾孩子。我们人类并非最一夫一妻制的物种,但我们比另一端更接近这一光谱。另一端是,交配不过是夜空中擦肩而过的船只。对爱的生物学解释——与任何生物学解释一样——有两个层面。一个层面是产生爱的分子通路,另一个层面是首先有利于构建这些通路的进化力量。事实证明,在这种情况下,引导这两个层面解释的最佳指南之一就是田鼠。草原田鼠是那“百分之五”之一。当一只雄性草原田鼠交配时,它的脑子里会发生一些事情。即使有其他雌性在场,它也倾向于留在她身边,然后在孩子出生时会帮助照顾孩子——给它们梳毛、围着它们取暖等等。相比之下,近亲平原田鼠是“百分之九十五”的典型。雄性平原田鼠通常漠不关心。它们会被其他雌性的气味吸引,并且不提供父母的照顾。科学家们多年来一直在寻找这种差异的分子基础。一个有希望的候选者是一种叫做加压素 V1a 受体(V1aR)的分子。在某些大脑区域,雄性草原田鼠产生的 V1aR 比平原田鼠多。为了检验这种差异是否与雄性平原田鼠的忠诚度有关,埃默里大学的拉里·杨(Larry Young)和他的同事们将携带 V1aR 基因的病毒注入了平原田鼠的大脑。正如他们在今天的《自然》杂志上报道的那样,这种病毒导致平原田鼠开始几乎像草原田鼠一样忠诚地依偎在它们的配偶身边。那么发生了什么?看来,对于草原田鼠来说,爱就是一种毒品。当雄性草原田鼠交配时,它们的大脑会释放一种叫做加压素的化学物质。加压素会在全身发挥许多作用,例如调节血压。在草原田鼠的大脑中,它会附着在遍布腹侧苍白球区域神经元的加压素 V1a 受体上。该区域是脊椎动物大脑奖励感产生网络的一部分。杨及其团队提出,雄性形成的与雌性交配的记忆会与她的气味联系起来。之后,每次他闻到她的气味,他都会感到同样的奖励感。这个大脑通路也负责可卡因和其他毒品带来的欣快感——以及成瘾。即使是看到毒品用具也会让成瘾者产生旧日的渴望,因为他们的记忆都带着欣快感。相比之下,雄性平原田鼠大脑中的加压素受体相对较少,因此在性行为期间释放的加压素不会激活相同的通路,它们也不会形成相同的记忆。因此,对它们来说,闻到配偶的气味不会产生任何特殊的感觉。在相关的评论中,麦吉尔大学的埃文·巴拉班(Evan Balaban)说,V1a 受体可能是“哺乳动物大脑中社会粘合剂分配器顶部的可调节喷嘴”。你几乎可以看到垃圾邮件已经寄往你的邮箱:女士们!想抓住“如意郎君”吗?下次约会前,只需将我们新推出的 Vaso-Love 病毒注入他的大脑,他就会永远属于你!!!不要相信。我们大脑中的许多通路确实与田鼠的相似。我们也会产生与爱和其他感觉相关的加压素和其他神经递质。这是因为我们与田鼠有共同的祖先,它们拥有这两种物种头上发现的基本系统。但自从我们两个谱系在大约一亿年前分化以来,这些系统也随之分化。田鼠的依恋关系取决于雄性闻到雌性。鉴于田鼠和其他啮齿动物拥有极其灵敏的嗅觉,这并不奇怪。我们则不然,我们是更偏向视觉的物种。诸如此类的差异意味着对田鼠有效的东西可能对人类无效。(即使在啮齿动物中,Vaso-Love 也不起作用:基因疗法实验——将草原田鼠基因注入小鼠和大鼠——并未改变它们的行为。)即使 Vaso-Love 短期内不会出现在专利局,杨的研究也能为我们自己的爱情生活提供一些启示。这是因为他和他的同事们发现了这两种田鼠 V1aR 基因之间的一个有趣差异。所有基因都有前端和后端。在前端,你通常会发现一个短序列,它充当开关,只能由特定的蛋白质操作。在草原田鼠中,这个前端还包含一个反复出现的短序列——称为微卫星。相比之下,平原田鼠的微卫星非常短。微卫星以某种方式影响每个物种中基因的开启方式。长的微卫星在草原田鼠大脑中产生的受体更多——也产生了更忠诚的雄性——比平原田鼠多。虽然尚不清楚微卫星如何改变 V1aR 的产生量,但清楚的是,从进化角度来看,从一种行为转向另一种行为很容易。同样的基因,由于普遍或稀少,会产生不同的行为。此外,微卫星以其高突变率而闻名。这是因为我们细胞的 DNA 复制机制在复制这些序列时很难做到完全准确。(想象一下,一遍又一遍地复制《闪灵》中“只工作不玩耍让杰克变成一个傻瓜”的稿子。当你完成后,发现遗漏了几句,或添加了几句,也就不足为奇了。)由于微卫星控制行为,随着这些微卫星的扩展和收缩,新行为的进化相对容易。这种灵活性可以解释为什么密切相关的哺乳动物(如草原田鼠和山田鼠)的雄性和雌性之间常常会进化出不同的行为。这就是对爱的解释从分子层面转向进化力量的层面。一夫一妻制和父爱在某些情况下受到自然选择的青睐,而在其他情况下则不然。科学家们已经确定了许多可以产生从一种情况转向另一种情况的因素。一种特别不浪漫的一夫一妻制力量被称为“伴侣守护”。在某些物种中,雌性可以与多个伴侣交配,然后选择使用哪种精子。如果雄性在交配后守护雌性,她将别无选择,只能使用他的精子。杨的研究表明,哺乳动物可以通过微小、普遍的突变,相对容易地从一种性行为快速切换到另一种性行为。灵长类动物——我们自己的哺乳动物分支——似乎也符合这一总体模式。长年成对生活的狨猴有很多 V1a 受体,而滥交的猕猴则没有。当科学家们更仔细地研究人类以及我们最亲近的现存近亲黑猩猩和倭黑猩猩大脑中的加压素时,他们会发现什么将是很有趣的。通常,一夫一妻制的物种往往雄性和雌性体型相似。在其他物种中,雄性往往为了与雌性交配而互相争斗,这使得体型较大的雄性比体型较小的雄性更有优势。例如,雄性黑猩猩比雌性大。自从我们的祖先与黑猩猩分开以来,我们变得更加一夫一妻制,所以雄性在体型上与雌性更加接近。一种关于这种转变的主要假说是与我们的大脑有关。人类大脑在出生后会以惊人的速度生长,在此过程中消耗大量能量。人类婴儿也比其他猿类更无助;一只黑猩猩婴儿可以很快地抓住它的母亲并挂住。人类婴儿的照顾和喂养可能逐渐需要父母双方的努力,这有利于一夫一妻制。当然,一夫一妻制并非成为一条硬性规定。即使在忠诚的草原田鼠物种中,杨也发现了差异。有些产生的加压素受体多,有些则少。同样,其中一些比其他的更一夫一妻制。在这两方面,人类也是如此。人类的受体会有所不同并不奇怪,因为微卫星很容易发生突变。会破坏大部分微卫星的突变甚至与自闭症有关,自闭症除其他外,还是一种社交障碍,使人们难以形成深层依恋。Vaso-Love 基因疗法可能无法让你得到完美的男人,但测量一个男人腹侧苍白球中有多少 V1a 受体是否能给你一个他是否会留下的线索?PET 扫描有一天会成为现代求偶仪式的一部分吗?更新 6/17 下午 5:20:请务必查看 Bornea Chela 的 Jason South 的评论。他提出了原文中也讨论过的一些重要观点。

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