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「母愛賀爾蒙」讓母親成為母親

動眼神經
・2015/05/07 ・1107字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 566 ・九年級

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

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催產素強化老鼠的母性行為。 (ANYAIVANOVA/ISTOCKPHOTO)

新生的鼠寶寶放聲大哭想要吸引自己母親的注意力,然而,牠們的母親並非天生便能認出這些哭聲,她必須透過學習以認得她親生骨肉的哭聲 。近來一項研究發現,「催產素」便是這些學習發生的關鍵。催產素會改變母鼠的大腦,使母鼠出現母性行為與考量,對鼠寶寶的哭聲做出反應。

為了解催產素在雌鼠腦中扮演著什麼樣的角色,紐約大學醫學院(New York University School of Medicine)的科學家首先探究母鼠對鼠寶寶呼喚的一般反應。為躲避掠食者,母鼠定期會變換巢穴的位置,而當鼠寶寶被不小心被落在窩外時,牠們便會發出超音波的哭聲。當母鼠聽見這樣的哭聲時,即跑回將落下的鼠寶寶撿回窩裡。過去研究顯示,母鼠就算是聽到非自己親生的鼠寶寶哭聲時,也會有反應並且靠近發出哭聲的寶寶。大部份的處女鼠則漠不關心鼠寶寶尋求幫助的哭聲。然而,被與母鼠及其孩子一起豢養或是注射了催產素的處女鼠則會去撿回嚎啕大哭的鼠寶寶。 

這個發現使得此研究團隊的領導者,神經科學家 Robert Froemke懷疑催產素協助「將少女腦轉換成母性腦」,但這個轉換是如何發生的呢?過去研究顯示,母鼠對於寶寶鼠痛苦哭聲的記憶儲存在大腦中負責處理聲音的聽覺區。 研究人員在雙側的聽覺區發現了催產素的受器,以及製造催產素的神經元!且左側聽覺區的催產素受器特別多,顯示這一區的腦專門在辨識社會性的訊息。Froemke認為這十分類似人腦處理語言的腦側化情形 ,因為大部份人的左大腦半球是負責管控語言的。

科學家藉由藥物阻斷母鼠左側聽覺區的活動,證實了其在尋回幼鼠行為的重要性,因為被注射藥物的母鼠們大大地忽略了痛苦呼叫的幼鼠們。而當科學家為處女鼠於其左側聽覺區注射催產素後,他們開始尋回嚎叫幼鼠的時間遠遠地早於僅被注射生理食鹽水的處女鼠。在被注射催產素的老鼠中,他們的反應幾乎是瞬間改變的。

根基於此研究團隊的其他實驗,他們認為催產素幫助母鼠學習和生成鼠寶寶痛苦哭聲的記憶並且關心牠們。艾默理大學的Larry Young說:「催產素同時確保他的大腦給予這些社會性暗示足夠的注意力並且改變他的行為。」

Robert Liu,一位未參與此研究的艾默理大學神經科學家認為這是個十分具開創性的發現,他表示:「我們過去不曾思考催產素在腦中可能扮演的角色,然而這現在卻是此領域中最令人興奮的事」。這被稱為「母愛賀爾蒙」的激素,也被認為很有可能同時參與了腦中嗅覺及聽覺訊息的處理,而如果這是真的的話,那麼催產素很有可能帶給自閉症和產後憂鬱症等某些疾病更佳的治療。

 

參考資料:

  1. Love hormone’ turns mothers into moms. Science [15 April 2015]
  2. Marlin, B. J., Mitre, M., D’amour, J. A., Chao, M. V., & Froemke, R. C. (2015). Oxytocin enables maternal behaviour by balancing cortical inhibition. Nature.
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動眼神經
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曾經的泛科實習生S編,現在的動眼神經。 大叔魂少女心,說走就走的效率姐。喜歡接觸新事物,有一點資訊焦慮症;喜歡把想法化為文字,相信文字的力量能夠讓世界變得更美好。

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減壓方式百百種!和伴侶來個愛的抱抱,就能讓人壓力變小?
Bonnie_96
・2022/06/05 ・2678字 ・閱讀時間約 5 分鐘

想像一下,十分鐘後你有場很重要的工作面試,這將決定你能不能拿到 offer。你歷盡千辛萬苦,終於走到面試的最後一輪,但現在壓力超大的你,會怎麼幫助自己減壓、緩解情緒?

你可能會想到廁所洗把臉,或是大口深呼吸等等,但這些方法不一定有效。近期,發表在 PLOS ONE 的研究發現,有伴侶的女性只要和另一半來個「愛的抱抱」,就能減少「壓力荷爾蒙」皮質醇(cortisol)。

面對巨大的壓力你可能會想到廁所洗把臉。圖/Pexels

當看到很久沒見的家人、朋友,你會給他們一個大大的擁抱。不管是在日常生活,或是跨文化中最普遍的社交接觸形式,就是「擁抱」。它不只表現出傳達愛意、感情和友好等正向情緒,也能在安慰感到沮喪、悲傷的人。

擁抱一下,真的可以讓人減少壓力?

過去有研究發現,和擁抱其他對象相比,擁抱伴侶的人在行為和神經生理層面,都會引起更強烈的正向情緒。

擁抱產生的正向情緒,也和擁抱持續多久的時間有關。和只有短短 1 秒的擁抱相比,持續更久的擁抱會讓人感覺更愉快。

擁抱所帶來的正向情緒,也可能解釋了它和身心健康的益處有關。像是擁抱已被證明可以降低血壓、減少發炎,以及增進主觀幸福感有關。

過去有研究發現,和擁抱對象相比,擁抱伴侶的人在行為和神經生理層面,都會引起更強烈的正向情緒。圖/Pixabay

另一項研究解釋,這些健康好處可能是因為擁抱對壓力反應有「潛在緩衝作用」(potential buffering effects)有關。尤其,是在人際關係緊張的日子裡,這樣的緩衝作用會更加明顯。

在談壓力源(Stressor)時,通常會以面對到的壓力、威脅情境持續時間的長短,來進行區分。像是等待成績公布、考試、面試等,都屬於持續時間較短、能預期結束時間的「急性壓力」(acute stress)。

「慢性壓力」(chronic stres)則是持續時間長、難以預期壓力事件結束的時間。包含嚴重的經濟壓力、持續影響身心的慢性疾病等。長期暴露在壓力環境下,是憂鬱症、焦慮症和倦怠等心理疾患的主要因素。

當我們面臨壓力時,交感神經系統會釋放正腎上腺素(norepinephrine)等,導致心率、血壓和呼吸頻率增加。以及由下視丘-垂體-腎上腺軸組成的 HPA 軸(hyothalamus-pituitary-adrenal axis)也會開始運作。

這導致腎上腺皮質釋放糖皮質激素(glucocorticoids),而皮質醇就是人類主要的糖皮質激素,它在面對壓力情況時扮演重要角色,也被稱為「壓力荷爾蒙」

所以,這也是為什麼在接下來實驗裡,研究團隊會主要測量參與者的血壓和皮質醇。

直接來場實驗!但要如何創造有壓力的情境?

為了進一步了解擁抱的潛在減壓效果,德國波鴻魯爾大學 Gesa Berretz 等人,找來 76 位戀人來進行實驗,並分成擁抱組、控制組。

基本上,整個實驗流程兩組都是相似的,不同的地方在擁抱組在實驗進行前,要先和伴侶擁抱 20 秒。

一開始,兩組的人都要先填寫問卷、測量唾液中的皮質醇、血壓,以及情緒狀態的基準值。在實驗開始前,擁抱組要先和伴侶擁抱 20 秒。

接著,兩組都開始進行 SECPT(socially evaluated cold-pressor test),也就是將手放在 0 – 4°C 的冷水中最多三分鐘。當然,在過程有任何不適,參與者可以隨時將手移出。

SECPT(socially evaluated cold-pressor test)也就是將手放在 0 – 4°C 的冷水中直到無法忍受。圖/Pexels

除了有實驗前的皮質醇、血壓和情緒狀態基準值。在整個過程中,實驗當下、實驗結束後 15 和 25 分鐘,又再測量了各一次。

透過愛的抱抱,真的會讓女性的壓力減少嗎?!

值得一提的是,研究團隊在實驗結束後,讓所有參與者做了關係評估量表(Relationship Assessment Scale,RAS)來評估關係的品質。結果發現,這些參與者的關係滿意度都很高,且在男女之間沒有差異。

接著,研究團隊檢視實驗前後所測到的皮質醇濃度,有沒有差異?

他們發現在參與者的皮質醇濃度,在實驗結束後的 15、25 分鐘,都比實驗前基準線有增加的情況。整體來說,這也表示 SECPT 有成功誘發皮質醇反應。

統計分析顯示,擁抱組女性在壓力測試下的皮質醇反應低於控制組的女性。但是在男性身上,卻沒有觀察到擁抱、皮質醇反應的關聯。但是在血壓、情緒狀態上,擁抱組和控制組織間,是沒有差異的。

這些結果表示,在面對讓人感到壓力的情境,像是學校考試、工作面試或提案報告等,和伴侶有短暫擁抱的女性,都能降低皮質醇反應。但是這樣的現象,只出現在女性身上,目前在男性上並沒有觀察到。

實驗指出和伴侶有短暫擁抱的女性,都能降低皮質醇反應。但是這樣的現象,只出現在女性身上,目前在男性上並沒有觀察到。圖/Pixabay

研究團隊也解釋,可能是在擁抱後的男女性,釋放出不同濃度的催產素(oxytocin)有關。有「擁抱荷爾蒙」之稱的催產素,因為它的分子結構類似於升壓素(vasopressin)。催產素升高和升壓素的降低有關,也導致人體內皮質醇分泌減少。

一項關於情感性觸摸性別差異的後設分析研究指出,和男性相比,女性對情感性觸摸有更顯著地愉快情緒。而催產素已被證明與溫柔觸摸的愉悅感,有直接相關。

因此,研究團隊解釋擁抱後性別間有不同的壓力反應,主要是和男性相比,女性在擁抱後會引起更多的愉悅感,促使釋放更多的催產素。但研究總是有限制,在這份研究中主要測量血壓、皮質醇,就沒有進一步測量到催產素。

參考資料

  1.  Gesa Berretz, Chantal Cebula, Blanca Maria Wortelmann, Panagiota Papadopoulou, Oliver T. Wolf, Sebastian Ocklenburg, Julian Packheiser. Romantic partner embraces reduce cortisol release after acute stress induction in women but not in men. PLOS ONE, 2022; 17 (5): e0266887 DOI: 10.1371/journal.pone.0266887 
  2. Packheiser J, Berretz G, Rook N, Bahr C, Schockenhoff L, Güntürkün O, et al. Investigating real-life emotions in romantic couples: a mobile EEG study. Scientific reports. 2020; 11.
  3. Dueren AL, Vafeiadou A, Edgar C, Banissy MJ. The influence of duration, arm crossing style, gender, and emotional closeness on hugging behaviour. Acta Psychologica. 2021; 221:103441. Epub 2021/11/02. pmid:34739902.
  4. Light KC, Grewen KM, Amico JA. More frequent partner hugs and higher oxytocin levels are linked to lower blood pressure and heart rate in premenopausal women. Biological psychology. 2005; 69:5–21. pmid:15740822
  5. van Raalte LJ, Floyd K. Daily hugging predicts lower levels of two proinflammatory cytokines. Western Journal of Communication. 2020:1–20.
  6. Ocklenburg S, Malek IM, Reichart JS, Katona L, Luhmann M, Packheiser J. Give me a hug–More frequent everyday embracing is associated with better daily mood in lonely individuals. 2021.
  7. Cohen S, Janicki-Deverts D, Turner RB, Doyle WJ. Does hugging provide stress-buffering social support? A study of susceptibility to upper respiratory infection and illness. Psychological science. 2015; 26:135–47. pmid:25526910
  8. Gimpl G, Fahrenholz F. The oxytocin receptor system: structure, function, and regulation. Physiol Rev. 2001; 81:629–83. pmid:11274341.
  9. Russo V, Ottaviani C, Spitoni GF. Affective touch: A meta-analysis on sex differences. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 2020; 108:445–52.
  10. Portnova GV, Proskurnina EV, Sokolova SV, Skorokhodov IV, Varlamov AA. Perceived pleasantness of gentle touch in healthy individuals is related to salivary oxytocin response and EEG markers of arousal. Experimental Brain Research. 2020; 238:2257–68. pmid:32719908
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當你談戀愛時,大腦發生什麼事?
Bonnie_96
・2022/02/14 ・2715字 ・閱讀時間約 5 分鐘

編按:青春期是人體變化最劇烈的時期,除了身體上的「第二性徵」開始發育蠢動外,身體內的賀爾蒙也開始活躍流竄,讓你在課堂間、捷運上,都時不時對他人陷入「可以色色」與「不可以色色」的理智與慾望的拉鋸戰……。你是未滿 18 歲的青少男女嗎?是否對該如何理解「性」感到迷惘?這次《談性先修班》專題,以「未滿 18 歲可以看」的初衷製作系列文章,邀請各位讀者認識那些「能看 A 片前,你要知道的性知識」!

你暈船了嗎?因為對方言語曖昧、掛睡陪伴,不小心就動了真感情,或是看到喜歡的人就「鹿了」(內心出現小鹿亂撞、心動的感覺)。有想過,為什麼在某一刻我們會決定愛上對方嗎?或是,有好奇過,當我們感覺到愛的時候,腦中發生什麼事嗎?

有人說,愛情就是一連串的化學反應。其實,不能說錯,因為真的有些神經傳導物質,像是常見的多巴胺、正腎上腺素,或是催產素等,都會讓我們覺得心動,或是內心出現粉紅泡泡的戀愛感。

最常聽到的約會攻略,無疑就是帶對方去看恐怖電影,因為隨著劇情高潮迭起,他們就容易將心跳加速、情緒高漲等生理反應,歸因於對對方心動或有好感。這是應用心理學 1960 年代超經典的實驗「吊橋效應」的概念:男性在吊橋上和實驗女助手擦肩而過,男性會因為吊橋搖晃而感到心跳加速、緊張、恐懼,以為自己對對方有感覺、深受對方吸引。

因為錯誤歸因自己的反應,而不小心「暈船」……。

隨著恐怖片高潮迭起的劇情,人們容易將心跳加速、情緒高漲等生理反應,歸因於對異性的心動或好感。圖/Pexels

愛,不只是一堆化學反應而已 

但當然,「愛」不只是化學、生理反應,它也涉及情緒感受、認知層面。就像你會愛上對方,可能是因為對方願意為你犧牲付出,在長時間的陪伴和相處之下,覺得彼此心靈契合等。在這樣的時刻下,你可能心動了。

美國雪城大學的奧提格(Stephanie Ortigue)等人,就比對過去與愛情相關的功能性磁振造影(Functional magnetic resonance imaging,fMRI)的研究結果。這些 fMRI 研究主要是透過磁振造影技術來測量在熱戀、充滿母愛,或無條件付出愛等不同類型的關係下神經元活動所引發之血液動力的改變。

雖然過去所有和戀愛相關的 fMRI 研究都指出,與大腦獎賞系統有關的神經傳導物質多巴胺、催產素受體,是促成彼此建立關係的重要動機。但根據奧提格的研究發現,不同類型的愛,其實會涉及更高層次的認知功能,像是社會認知等。

「暈船」和墜入愛河的時候,我們的大腦究竟發生什麼事?曖昧、戀愛時,腦中會產生哪些神經傳導物質,這些物質又會在我們腦中有什麼作用?接下來,就來一一介紹!

「多巴胺」讓你每刻都想和對方黏在一起

經歷熱戀期的情侶,一定有過深受對方的吸引,愛得無法自拔,甚至覺得一秒不見如隔三秋。其實,這和腦中釋放出的「多巴胺」(dopamine)有關。

身為神經傳導物質的多巴胺,它參與大腦的獎勵/酬賞(reward)系統的工作。也就是說,當我們做了一些會讓自己感到開心、愉悅的事情,像是運動、飲食或戀愛等,都能促進多巴胺分泌。順帶一提,讓人上癮的吸毒、賭博和酗酒等行為,也同樣會釋放多巴胺。

明明才剛見面而已,但分開後的你已經忍不住想起對方?或是,每次都迫不及待地想見到對方、渴望對方的陪伴等,這些都是讓你愛到無法自拔的「獎勵」。這樣的渴望得到滿足後,也讓你感到快樂和滿足。 

吸毒、賭博和酗酒等行為,也同樣會釋放多巴胺,讓人感到快樂和滿足。圖/Pixabay

直接來場實驗看看大腦到底發生什麼事!

巴特爾斯(Andreas Bartels)和澤基(Semir Zeki)兩人找來 17 名參與者 ,請他們凝視自己深愛的另一半、朋友的照片,並透過 fMRI 觀察他們的腦中發生什麼變化。結果,在出現另一半的照片裡,參與者在與多巴胺相關的腦區,包含尾狀核(caudate nucleus)和基底核(Putamen)的活動都明顯增加,這也和引起歡愉、獎賞有關。

「正腎上腺素」讓你談戀愛後小鹿亂撞、吃不下睡不著

當我們被對方吸引時,大腦不只會分泌多巴胺,也會釋放出正腎上腺素(Norepinephrine)。

正腎上腺素不僅會讓人頭暈目眩、精力充沛、情緒高漲,甚至會有食慾下降和失眠的情況。換句話說,你墜入愛河後,可能吃不下、睡不著的原因,可能都是正腎上腺素在偷偷作怪。

其實,正腎上腺素在我們面對壓力,是引發「戰或逃」(fight or flight)模式非常重要的神經傳導物質。它會讓人心跳加速、提高血糖和血壓濃度等,讓我們的身體保持在警惕狀態,來應對緊急狀況。面對喜歡的人,你可能小鹿亂撞、怦然心動,也都和正腎上腺素有關喔!

催產素 aka「抱抱荷爾蒙」是彼此維繫情感的關鍵

在一段關係裡,讓你決定義無反顧地走下去,可能是和對方的相處時,你可以感受滿滿的安全感,或是能夠在互相信任的關係下,分享彼此的心事等,進而對對方產生依戀的感覺。這也呼應提出「愛情三元論」 史坦伯格(Robert J. Sternberg)所認為的親密(intimacy)元素。

而催產素(Oxytocin)在維持彼此依戀關係、情感連結有著重要的基礎。催產素,主要由下視丘分泌,儲存於腦下垂體後葉(posterior pituitary),不只維繫情感,也能提升同理心、促進溝通。過去,在自閉症患者相關研究中,發現自閉症者血液中的催產素濃度相較正常人低很多。

此外,催產素會在哺乳、分娩過程和性交時大量釋放。主要有刺激乳頭促進乳汁產生、收縮子宮促進分娩,以及促進雙方之間的信任與依戀感的功能。所以,催產素維持不僅在愛情關係扮演重要角色,在親子關係中也是。

催產素又有一個可愛的別稱,叫做「抱抱荷爾蒙」。不管是和對方或是家人朋友等人抱抱的時候,你是不是會感受到對方滿滿的愛意、安全感呢?這其實和催產素的釋放有關,而且也有利於鞏固彼此的關係。

擁抱時,能感受到滿滿的愛意和安全感,和催產素的釋放有關。圖/Pexels

參考資料

  1. Ortigue, Bianchi-Demicheli, Patel, Frum, & Lewis. (2010). Neuroimaging of Love: fMRI Meta-Analysis Evidence toward New Perspectives in Sexual Medicine. The Journal of Sexual Medicine, 7(11), 3541-3552.
  2. Bartels A, Zeki S. The neural correlates of maternal and romantic love. Neuroimage 2004;21:1155–66.19 Bartels A, Zeki S. The neural basis of romantic love. Neuroreport 2000;11:3829–34.
  3. Modahl, C., Green, L., Fein, D., Morris, M., Waterhouse, L., Feinstein, C., & Levin, H. (1998). Plasma oxytocin levels in autistic children. Biological psychiatry, 43(4), 270–277. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9513736/
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「精液求精」的果蠅!情慾交流後擇偶變得更挑剔?
寒波_96
・2021/09/18 ・4154字 ・閱讀時間約 8 分鐘

繁衍後代是生物的大事。動物在兩性生殖行為中,耗費資源比較少的那邊(通常是男方),一般沒那麼在意對象,更重視多多嘗試,啊嘶~;耗費資源更多的那邊付出較多(通常是女方),會更加謹慎擇偶。

然而,謹慎過頭也有風險,等呀等呀等呀,萬一一直等不到夠好的對象怎麼辦!?

等到花兒都謝了⋯⋯圖/GIPHY

一項新發表的研究報告指出,女果蠅有一套巧妙的調節方式,會在交配以後改變行為,從來者不挑變得挑剔,藉此平衡兩種擇偶策略的風險,甚至調和兩性利益的衝突。

交配不一定受精,「精液求精」的果蠅

果蠅有好幾千種,這兒說的是最常見,會在垃圾桶出沒的「黃果蠅(Drosophila melanogaster)」,也是研究眾多,廣泛使用的模式動物。

打字的時候,「精益求精」很容易打錯成「精液求精」,不過這用在果蠅身上卻是正確的。果蠅在情慾交流時,由男生求偶,女生同意才能進行。交配後女生不需要馬上受精,可以將精子先存起來,再找對象交配,追求更精英的精液。

理論上,由於不用立刻受精,可以精液求精,所以女果蠅能透過切換擇偶策略,解決「求有又要求好」的矛盾。當果蠅還是處女的時候,她們不挑對象,碰到男生就接受,先搜集精子;之後再提高標準,遇見更優質的男生才答應再度交配,獲得更棒棒的精子。

理論未必符合現實,不過新論文透過一系列實驗證實,理論的預測是正確的。

對女果蠅而言,交配只是增加一個機會,不一定要受精。圖/Why fruit fly sperm are giant

有性經驗之後,擇偶變得更挑

黃果蠅有好幾款品系,這項研究用的女生是 Canto-S,男生選用來自非洲西部的 Tai,以及荷蘭的 Netherland(簡稱 NL)。實驗發現,處女果蠅選擇兩者的機率差不多,但是再度交配時,她們卻幾乎只會選 Tai。

也就是說,沒有性經驗的女果蠅比較不挑對象,有性經驗後變得更挑。這有兩個可能原因,第一個是:沒有性經驗的處女果蠅還不懂男生優劣,要在交配過有經驗以後,才懂得挑選好對象❤️

處女果蠅不挑男生,Tai 和 NL 獲選的機率差不多;之後卻幾乎只選擇 Tai 男生。圖/參考資料 1

果蠅交配時,隨著精液進入體內的除了精子,還有一些其他物質,如「性胜肽」(sex peptide,簡稱 SP);而女生的性胜肽受器(SP receptor,簡稱 SPR)接收後,會改變某些生理狀態。

比較發現,「沒有性胜肽受器的女果蠅」,再度交配時不會變得更挑剔;而處女果蠅和「缺乏性胜肽的男生」交配後,再度情慾交流時的擇偶標準,仍然跟處女時一樣。

所以,由這些實驗看來,女果蠅交配後擇偶變嚴格這回事,和性經驗無關,光有性經驗不足以改變行為。因此另一個可能才對:女生變得更挑,是神經化學反應所致。

公式化,不浪漫 QQ 💔

處女果蠅更容易被性刺激,交配後不那麼敏感

女果蠅交配以後,受到性胜肽影響,體內的賀爾蒙「青春激素」(juvenile hormone ,簡稱 JH,也翻譯作保幼激素)會增加,有促進卵細胞生成等效果。

模擬青春激素的 methoprene,讓處女果蠅的偏好變得更強。圖/參考資料 1

擇偶行為的改變,跟青春激素有關係嗎?有種叫做 methoprene 的化合物,化學結構和青春激素很像,可以模擬青春激素的作用。研究發現,餵食 methoprene 給沒有性經驗的果蠅,結果她們也變得更挑,證實青春激素會影響擇偶標準。

女生挑男生,必需懂得分辨,女果蠅怎麼分辨男男間的不同?果蠅用體外的訊號分子——費洛蒙來溝通。實驗指出,缺乏嗅覺受器神經元 Orco 的突變果蠅,不會在有性經驗後變得更挑,表示訊息是透過嗅覺相關的神經訊號傳達。

果蠅有很多個嗅覺神經元,分別接受不同外在刺激,接通不同線路。之前知道黃果蠅女生,有 3 個嗅覺受器(olfactory receptor)對男生的費洛蒙會起反應:Or47b、Or67d、Or88a,而實驗得知,其中只有 Or47b 突變後會改變擇偶行為,可見它應為關鍵。

測試 Or47b 神經元被棕櫚油酸刺激的程度,比起處女果蠅,交配後的女生反應更不敏感。圖/參考資料 1

實測不同的化合物後發現,神經元 Or47b 會對棕櫚油酸(palmitoleic acid)起反應,因此棕櫚油酸可以作為費洛蒙的角色。有趣的是,女生情慾交流過後,Or47b 再被棕櫚油酸刺激時,敏感度會下降一半。

也就是說,棕櫚油酸是男生激發女生性慾的一種訊號;而女生交配過後,對棕櫚油酸的敏感度會降低,有力地解釋了為何她們不再那麼容易接受男生。

而 NL 男生不受歡迎的原因也找到惹:他們的棕櫚油酸含量只有 Tai 男生一半;若是人為替 NL 男生外掛棕櫚油酸,他們被非處女果蠅青睞的機率也會上升。

相對來說,如果弱化青春激素的受器功能,交配後的女果蠅也會傾向在處女時不挑的狀態。

先交配再精液求精,兼顧求有以及求好

綜合上述實驗推論,處女果蠅的嗅覺神經元 Or47b 較為敏感,只要男生有棕櫚油酸就會接受。交配以後,青春激素的增加使得 Or47b 不再那麼容易被刺激;所以只有棕櫚油酸較高,性吸引力夠強的男生才會被接受。

大致是這個過程:處女果蠅交配以後,來自男生的性胜肽,讓女生的青春激素變多,影響嗅覺受器,降低性刺激的效果,使得女果蠅改為選擇費洛蒙更多的男生。圖/參考資料 2

演化上,這對女生有利,有效解決「求有或是求好」的矛盾。

求偶時女果蠅掌握主動,又可以儲存精子。比起一開始就精挑細選,更穩當的擇偶策略是,見到男生就先交配,蒐集一批精子,之後再「精液求精」挑選更好的對象,有更好的就用更好的;沒有的話,反正已經確保有精子可用。

擇偶行為的切換,對果蠅整體也有幫助。族群密度高,個體很密集的時候,男孩紙們競爭激烈,可供選擇的對象較多,女生可以慢慢挑,「一定有,就求好」,維持族群品質。

相對地,假如族群蠅口稀疏,沒什麼對象可以選,女孩紙至少先交配一次的設定,也能增加族群延續的機率。

倘若果蠅進入新的地盤,沒什麼同類可以情慾交流,「先求有」也有助於在新環境建立基礎,不容易滅團。

女男調控不同,解決兩性矛盾

論文這番推論聽起來非常合理,但是還有個需要解釋的環節。求有和求好的平衡,既然靠青春激素驅動,那麼我們也不能忽略,其實黃果蠅男生也有青春激素,而且作用和女生相反。

女生青春激素增加的效果是降低性慾,擇偶更謹慎;但男生的青春激素變多之後(一般會隨著年齡上升),效果反而是增強性慾。

由於生殖時付出的成本不同,女生和男生的利益有別。顯而易見,如果青春激素在兩性都促進性慾,對女生是傷害;可若是都抑制性慾,便換成男生不利。

實際觀察到青春激素「促進男生,抑制女生」的作用方式,確實是調和性別衝突(sexual conflict)的辦法。

果蠅有個調控基因表現、造成性別差異的轉錄因子 Fruitless,主要在神經系統作用。其蛋白質在兩性間會形成不同款式,男生版為 FruM,女生版則是 FruF。

男果蠅的青春激素增加後,男生版的 FruM 表現上升,刺激下游的離子通道 pickpocket25 表現(簡稱 ppk25),繼而增加嗅覺受器 Or47b 的敏感度,增加性欲。啊嘶~啊嘶~啊嘶~

女生不同。女果蠅的青春激素增加後,女生版的 FruF 表現同樣會上升,但是離子通道 ppk25 不為所動。這就使得 Or47b 的敏感度下降,達到抑制性慾的效果。啊~嘶~

目前仍不清楚,女生如何控制 Or47b 的敏感度,只能確定與男生的調控方式不一樣。同一個基因、訊號、刺激,在女生與男生的角色有別,便有可能造成兩性衝突,必需被紓解;而常見方式是,生物會透過兩性有別的機制調控。

值得一提的是,不少昆蟲其實都有青春激素,我們也已經知道它在不同情境扮演眾多角色,而這回又新得知一種;同一種化學物質,可以衍生出不同的用法,不侷限於一項功能,正是生命千變萬化的原因之一。

女果蠅擇偶行為的改變,和交配後不需要立刻受精密不可分;那麼,不能延遲受精的動物,又採取什麼手段,兼顧求有與求好的目標呢?這將是有趣的探討方向。

延伸閱讀

參考資料

  1. Kohlmeier, P., Zhang, Y., Gorter, J. A., Su, C. Y., & Billeter, J. C. (2021). Mating increases Drosophila melanogaster females’ choosiness by reducing olfactory sensitivity to a male pheromone. Nature ecology & evolution, 1-9.
  2. Escaping the choosiness trap
  3. Fruit flies lose their virginity lightly – and then become choosy

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寒波_96
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生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。