Bandet mellan föräldrar är en av de viktigaste sociala relationerna som människor har. Präriesorkar är ett av få andra däggdjur vars individer också bildar långsiktiga sociala band efter att ha fått avkomma tillsammans, så de har ofta använts för att studera hjärnmekanismerna som ligger till grund för sådan bindning. De flesta tidigare studier har dock bara fokuserat på hur bandet mellan ett par parningspartners bildas: lite är känt om hur detta band sedan upprätthålls under månader och år.

När en präriesork bildar ett band med en kompis kommer den att aggressivt stöta bort andra präriesorkar. Denna "selektiva aggression" inträffar bara när ett socialt band mellan två parande präriesorkar har bildats, så detta beteende kan användas som en proxy för att bekräfta att det sociala bandet existerar.

För att studera hur präriesorkar bibehåller band med en kompis, Resendez et al. spårade vad som händer i hjärnan på en präriesork under selektiv aggression. Experimenten visade att detta aggressiva beteende sammanfaller med förändringar i genuttryck och hjärnkemi som gör det obehagligt för en präriesork att utsättas för sorkar som inte är dess partner. För präriehannar – men inte honor – skedde dessa förändringar endast om den kvinnliga parningspartnern blev gravid under samlevnadstiden.

De förändringar som sker i hjärnan som ett resultat av bindning med en partner gör också att läkemedel som normalt är beroendeframkallande inte längre är trevliga och givande för präriesorken. Att bilda ett socialt band mellan parande djur förändrar verkligen hjärnan på liknande sätt som effekterna av beroendeframkallande droger. På sätt och vis blir varje medlem av det parande paret "beroende" av sin partner.

Resultaten presenterade av Resendez et al. har också konsekvenser för människor. De föreslår att ett starkt socialt stödnätverk är ett kraftfullt sätt att förhindra tillfällig droganvändning från att utvecklas till tvångsmässigt drogberoende. Detta kan också innebära att positiva sociala relationer kan hjälpa till att behandla personer med problem med narkotikamissbruk.

https://doi.org/10.7554/eLife.15325.002

Förmågan att upprätthålla meningsfulla sociala band är en kritisk komponent för människors hälsa och mentala välbefinnande, men den neurala förmågan att upprätthålla sådana relationer är inte väl förstått. Den socialt monogama präriesorken (Michrotus ochrogaster) presenterar en idealisk djurmodell för att studera de neurala korrelaten för upprätthållande av sociala band eftersom, till skillnad från de flesta däggdjur (Kleiman, 1977), bildar präriesorkar selektiva och varaktiga bindningar till sin parningspartner (Aragona et al., 2009). Både på fältet och i laboratoriet är upprätthållandet av dessa band associerat med uttrycket av selektiv aggression mot nya släktingar såväl som selektiv anknytning till parningspartnern (dvs.Carter och Getz, 1993). Viktigt är att uttrycket av selektiv aggression ger en robust och pålitlig analys som kan användas i en laboratoriemiljö för att dekonstruera neurala signalvägar involverade i regleringen av underhåll av sociala band.

Hittills har laboratoriestudier identifierat att uttrycket av selektiv aggression, och därför upprätthållande av parbindningar, kräver aktivering av både D1-liknande dopamin (DA) och kappa-opioidreceptorer (KOR) i kärnan (NAc) skal som blockad av någon av receptorerna dämpar aggressiv avstötning av nya släktingar (Aragona et al., 2006; Resendez et al., 2012). Reglering av underhåll av parbindning kräver således neurala system som kodar utvärdering av framträdande miljöstimuli såväl som de som är viktiga för att skapa motivationstillstånd (Resendez och Aragona, 2013). Intressant nog har dessa receptorsystem i andra djurmodeller visat sig interagera direkt på molekylär nivå (Gerfen et al., 1990; Carlezon et al., 1998) såväl som i övergången mellan motivationstillstånd (Chartoff et al., 2016). Det är dock okänt om liknande interaktioner förekommer vid regleringen av underhåll av parobligationer. Denna studie försökte därför undersöka parbindningsinducerad neural plasticitet inom DA- och dynorfin/KOR-systemen samt hur dessa system interagerar för att förmedla uttrycket av selektiv aggression, en väletablerad indikator på en fullt etablerad parbindning.

Med tanke på att aktivering av KOR är associerad med aversiva tillstånd (Mucha och Herz, 1985; Pfeiffer et al., 1986; Shipenberg och Herz, 1986; Bals-Kubik et al., 1989), bestämde vi först om aktivering av NAc KOR innan parning med en ny social stimulans är tillräcklig för att tagga en nyligen påträffad social stimulans som aversiv. Därefter, för att bedöma hur etableringen av en parbindning förändrar både motiverande (DA) och aversiva (dynorfin/KOR) bearbetningssystem, genomförde vi omfattande anatomiska, neurokemiska och funktionella jämförelser inom striatum av manliga och kvinnliga präriesorkar. Totalt genomförde vi mRNA-expressionsanalys (RT-qPCR), proteinbindningsmätningar (receptorautoradiografi) och mätningar av DA-koncentration (fast-scan cyklisk voltammetri) för att identifiera könsspecifika förändringar inom DA- och dynorfin/KOR-systemen av par bundna sorkar. Vi använde sedan platsspecifik beteendefarmakologi för att undersöka interaktioner mellan NAc-skal D1-liknande och KORs i uttrycket av selektiv aggression. Slutligen, i hanliga präriesorkar, visar vi att parbindning, men inte andra sociala manipulationer, minskar de givande egenskaperna hos det psykostimulerande amfetaminet och att denna dämpning kräver aktivering av NAc-skal KOR. Sammantaget visar den här studien att utvecklingen av en parbindning underbyggs av könsspecifika modifieringar i motivations- (DA/D1) och valens (dynorfin/KOR) bearbetningssystem, att dessa system interagerar för att förmedla selektiv aggression hos båda könen, och att mansspecifika förändringar i dynorfin/KOR-systemet buffrar mot amfetamins givande egenskaper.