Die zentralen Thesen
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Neuronale Schaltkreise für die mütterliche Oxytocinfreisetzung, die durch das Weinen des Säuglings induziert wird
Zusammenfassung
Oxytocin ist ein Neuropeptid, das für die mütterliche Physiologie und die Säuglingspflege, einschließlich der Geburt und der Milchabgabe während der Stillzeit, wichtig ist. Saugen löst die Freisetzung von Oxytocin aus, aber auch andere sensorische Signale (insbesondere das Weinen von Säuglingen) können den Oxytocinspiegel bei frischgebackenen menschlichen Müttern erhöhen, was darauf hindeutet, dass Weinen hypothalamische Oxytocin-Neuronen aktivieren kann.
Hier beschreiben wir einen neuronalen Schaltkreis, der akustische Informationen über Lautäußerungen von Säuglingen an Oxytocin-Neuronen von Mäusen weiterleitet. Wir führten elektrophysiologische Aufzeichnungen und In-vivo-Photometrie von Oxytocin-Neuronen durch, die in wachen mütterlichen Mäusen identifiziert wurden, denen Welpenrufe präsentiert wurden. Wir fanden heraus, dass Oxytocin-Neuronen über Eingaben vom hinteren intralaminaren Thalamus auf Lautäußerungen des Welpen reagierten, jedoch nicht auf reine Töne , und dass wiederholte Thalamusstimulation eine lang anhaltende Enthemmung von Oxytocin-Neuronen hervorrief. Dieser Schaltkreis aktiviert die zentrale Oxytocinfreisetzung und das mütterliche Verhalten als Reaktion auf Rufe und stellt einen Mechanismus zur Integration sensorischer Signale der Nachkommen in mütterliche endokrine Netzwerke bereit, um die Modulation des Gehirnzustands für eine effiziente Aufzucht sicherzustellen.
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Viele frischgebackene Mütter wissen, dass ihr Neugeborenes Milch abgibt, wenn es weint. Tierversuche enthüllen nun einen neu entdeckten Schaltkreis im Gehirn, der erklären könnte, warum dies geschieht.
Diese neue Studie zeigte, dass, wenn ein Mausbaby zu weinen beginnt, die Schallinformationen zu einem Bereich des Gehirns seiner Mutter wandern, der als hinterer intralaminarer Nucleus des Thalamus (PIL) bezeichnet wird. Dies sendet dann Signale an Gehirnzellen (Neuronen), die Oxytocin im Hypothalamus freisetzen, der ein Kontrollzentrum für die hormonelle Aktivität ist.
Während diese Hypothalamus-Neuronen die meiste Zeit durch Proteine in Schach gehalten werden, die als Torwächter fungieren , um Milchverschwendung zu verhindern, wurde festgestellt, dass nach 30 Sekunden ununterbrochenem Schreien Signale vom hinteren intralaminaren Kern des Thalamus (PIL) diese hemmenden Proteine blockieren angesammelt und dominiert, was die Freisetzung von Oxytocin auslöst.
„Unsere Ergebnisse zeigen, wie ein weinendes Baby das Gehirn seiner Mutter darauf vorbereitet, ihren Körper auf das Stillen vorzubereiten“, sagte der Co-Autor der Studie, Habon Issa, ein Doktorand an der NYU Langone Health in New York City. „Ohne eine solche Vorbereitung kann es zu einer Verzögerung von mehreren Minuten zwischen Saugen und Milchfluss kommen, was zu Frustration beim Baby und Stress bei den Eltern führen kann.“
Der Anstieg des Oxytocins tritt nur bei Muttermäusen auf und nicht bei Weibchen, die noch nie ein Kind zur Welt gebracht haben. Und die Gehirnschaltkreise der Mütter reagierten nur auf die Geräusche ihres Welpen und nicht auf computergenerierte Töne, die natürliche Schreie nachahmen sollten.
Issa sagte, die Studie zeige, wie sensorische Erfahrungen wie das Hören Oxytocin-Neuronen bei Müttern direkt aktivieren; Tierversuche führen jedoch nicht immer zu Ergebnissen beim Menschen. Um dies zu untersuchen, verwendeten die Wissenschaftler einen relativ neuen Typ molekularer Sensoren namens iTango. Dabei wurde die tatsächliche Freisetzung von Oxytocin aus Gehirnzellen in Echtzeit gemessen. Ohne diese Möglichkeit konnten Forscher bisher nur indirekte Messungen mithilfe von Indikatoren durchführen, da das Hormon klein ist und schnell abgebaut wird.
In dieser Studie untersuchte das Forschungsteam die Gehirnzellaktivität von Dutzenden weiblichen Mäusen. Anschließend verfolgten sie, wie Schallinformationen durch verschiedene Bereiche des Gehirns wandern, um den Milchfluss auszulösen. Das Team untersuchte auch, wie sich die Schaltkreise im Gehirn auf das Erziehungsverhalten auswirken.
Mütter holten ihre Jungen normalerweise schnell zurück, wenn sie das Nest verließen, egal wie oft sie dies tun mussten, sagte Issa.
Doch als die Forscher die Kommunikation von PIL mit Oxytocin-Neuronen chemisch blockierten , wurden die Mäuse schließlich müde und hörten auf, nach ihren Jungen zu suchen. Nachdem das PIL-System wieder aktiviert wurde, begannen sie wieder mit der Suche und Betreuung ihrer Jungen.
„Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass der durch Weinen ausgelöste Gehirnkreislauf nicht nur für das Stillverhalten wichtig ist, sondern auch dafür, die Aufmerksamkeit der Mutter über einen längeren Zeitraum aufrechtzuerhalten und eine wirksame Betreuung ihres Nachwuchses zu fördern, selbst wenn sie erschöpft ist“, sagte der Leiter der Studie Autor Robert Froemke, Professor für Genetik in der Abteilung für Neurowissenschaften und Physiologie der New York University, Langone, in einer Pressemitteilung der Universität.
Zu erfahren, wie Oxytocin wirkt, könnte neue Möglichkeiten eröffnen, menschlichen Müttern zu helfen, die stillen möchten, aber Schwierigkeiten damit haben, sagte Froemke. Sie warnte davor, dass die Forscher nicht das Stillen selbst messen, sondern nur die Ausschüttung der Hormone, die es auslösen.
Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Nature veröffentlicht . Die Finanzierung der Studie erfolgte durch die US-amerikanischen National Institutes of Health, den Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada und ein Fakultätsstipendium des Howard Hughes Medical Institute.
Was bedeutet das
Neue Tierversuche zeigen, dass ein spezieller Schaltkreis im Gehirn die Freisetzung von Muttermilch auslöst, nachdem ein Welpe schreit.
