Если самцу взрослой мыши встречается самка, он пытается с ней спариться; если на пути возникает другой самец, начинается драка. Эти простые формы социального поведения заложены в инстинктах, то есть животным не нужно специально учиться, как нужно реагировать на самку или на самца-конкурента. И поскольку такому поведению не нужно специально учиться, среди биологов сложилось устойчивое представление, что оно как бы «вшито» в мозг, что нейронные контуры, отвечающие за такое поведение, формируются целиком и полностью под действием генов.

Однако исследователи из Калифорнийского технологического института обнаружили, что эти нейронные контуры куда больше зависят от внешней среды, чем раньше предполагали. Дэвид Андерсон (David J. Anderson) и его коллеги экспериментировали на генетически модифицированных мышах, у которых нейроны при активации начинали светиться. Чтобы за нейронами можно было наблюдать и чтобы мыши при этом свободно перемещались, им на головы водружали миниатюрные микроскопы. 

В клетку к взрослым самцам мышей со сформировавшимся социальным и половым опытом подсаживали чужака – самца или самку. В зависимости от того, самец то был или самка, в мозге мышей (точнее, в гипоталамусе) активировалась одна из двух различных групп нейронов. Обе группы занимали одну и ту же зону, однако среди них почти не было таких, которые принадлежали бы сразу обеим группам.

Глядя на мозг мыши во время встречи с чужаком, исследователи могли определить, кого подсадили в клетку – самца или самку. Казалось бы, это прекрасно согласуется с идеей, что нейронные контуры, отвечающие за социальное поведение, «вшиты» в мозг от рождения.

Однако потом такой же эксперимент поставили с мышами, которых отлучали от матери и растили в изоляции. Если бы распознавание полов было у мышей действительно полностью запрограммировано в генах, то даже у совсем неопытных животных должны были бы активироваться различные группы нейронов при встрече с самцами и самками.

Но в реальности все оказалось не так – у молодых самцов при встрече хоть с самцом, хоть с самкой активировались одни и те же клетки, причем животные проявляли мало желания как драться, так и спариваться. Лишь после того, как мыши набирались некоторого социального опыта (контактировали с самцами либо самками в течение 2-х минут по 5 раз в день на протяжении 3-х дней), клетки приобретали специализацию – одни нейроны начинали откликаться только на самцов, а другие – только на самок. Одновременно мыши начинали проявлять агрессию по отношению к самцам и интересоваться самками.

В дальнейшем стало понятно, что именно контакт с самками важен для того, чтобы нейроны обрели «половую» специализацию и чтобы в поведении появилась агрессия. После получасового социального контакта с самками у молодых самцов нервные клетки уже через сутки расходились по двум группам, а сами самцы начинали агрессивно реагировать на сородичей своего пола. В то же время у животных, которые контактировали только с самцами, ни того, ни другого так и не происходило. Полностью результаты работы опубликованы в Nature.

Получается, что нейронные контуры, отвечающие за распознавание полов, не совсем врожденные. Они не могут сформироваться без социального опыта, то есть без общения с самками. Это неожиданное открытие, поскольку «нейроны распознавания пола» расположены в очень древней области мозга. Теперь же можно предположить, что и другие формы инстинктивного поведения не совсем врожденные.

Другой важный результат работы в том, что нейроны, отвечающие за половое влечение и агрессию, оказались так тесно связаны. Здесь возникает естественный вопрос, как они взаимодействуют друг с другом, когда после общения с самкой самец вдруг понимает, что ему нужно огрызаться на других самцов. Более того, тут можно поразмыслить и о том, нельзя ли агрессивное сексуальное поведение у людей объяснить тем, что с «нейронами распознавания пола» произошло что-то не то, и нельзя ли для таких случаев разработать какой-то метод лечения, действующий именно на эти нейроны.