Jak páteř tvaruje sex

Po celá desetiletí se předpokládalo, že zatímco mozek zorganizoval mužské sexuální chování mužů – absurdní, námluvy a kopulace – mícha pouze provedla konečný akt: ejakulaci. Studie z Nadace Champalimaud Foundation (CF) však zpochybňuje, že upravená divize. Odkazuje, že klíčový páteřní obvod je zapojen nejen do ejakulace, ale také do vzrušení a utváření choreografie sexu, což přidává překvapivou novou dimenzi k pochopení sexuálního chování savců.

„Mícha není jen pasivní štafetová stanice provádějící mozkové příkazy,“ říká Susana Lima, hlavní vyšetřovatelka laboratoře CF Neuroethology Lab a vedoucí autor studie. „To se integruje smyslové vstupyreaguje na vzrušení a upravuje svůj výstup na základě vnitřního stavu zvířete. Je to mnohem sofistikovanější, než jsme si představovali. “

Práce je publikována v Přírodní komunikace.

Neurony, které řídí řidiče

„Zpočátku jsme se zajímali o sexuální chování žen,“ vzpomíná Lima, „ale je obtížné určit okamžik orgasmu. U mužů je ejakulace jasným a pozorovatelným značkou – můžete to doslova vidět v svalová aktivita„Tým začal klamně jednoduchou otázkou: Které neurony řídí sval zodpovědný za ejakulaci?

„Dotyčným svalem je Bulbospongiosus, neboli BSM,“ vysvětluje Constanze Lenschow, spolupráce spolupráce a nyní vedoucí skupiny v Incia Institute na University of Bordeaux. „To sedí těsně pod penisem a je rozhodující pro vyhoštění spermií. Když muž ejakuluje, BSM vystřelí charakteristickým vzorem prasknutí. Je to jako podpis ejakulace.“

Pro sledování původu tohoto signálu tým použil anatomické techniky sledování k mapování cesty z BSM zpět do své motorické neuronybuňky, které jej přímo ovládají, aby se stahovaly. Poté vypadali o krok dále: Které neurony řídí tyto motorické neurony? Počáteční pokusy o mapování připojení pomocí stopa viru vztekliny zasáhly zeď.

„Bylo to frustrující,“ říká autorka spolupráce Ana Rita Mendesová, která se k projektu připojila během svého MSC. „Takže jsme změnili taktiku.“

Dřívější práce u potkanů ​​identifikovala skupinu páteřních neuronů exprimujících molekulu zvanou galanin (Gal) jako klíč k ejakulaci. Na základě toho se tým používal geneticky modifikované myši, u kterých neurony exprimující GAL (Gal⁺) fluorezovaly červenou. Pod mikroskopem viděli, že axony – dlouhé projekce, které přenášejí signály – těchto neuronů se překrývají s motorickými neurony BSM, což naznačuje přímé spojení.

Aby se to testovalo, Lenschow provedla elektrofyziologii patch-svorek u plátků míchy. „Když jsme aktivovali vzdálené konce gal⁺ neuronů – kde přecházejí na signály – zaznamenali jsme výbuch aktivity v motorických neuronech BSM. A když jsme blokovali glutamát – chemikálie, které tyto neurony používají k nadšení ostatních – signál zmizel, což potvrdilo přímé excitační spojení.“

Bylo to poprvé, kdy byl u jakéhokoli druhu prokázán funkční spojení mezi Gal⁺ páteřními neurony a motorické neurony kontrolu ejakulace. „A zajímavé,“ poznamenává Mendes, „Gal⁺ neurony se nejevily jen do ejakulačního svalu, ale také se spojili s dalšími oblastmi zapojenými do erekce a autonomní kontroly ejakulace.“

Důležité je, že tým ukázal, že Gal⁺ neurony dostávají smyslový vstup z penisu. U spinalizovaných myší – kde je mícha odříznuta od mozku – světla vzduchu do penisu aktivovala jak neurony Gal⁺, tak BSM motorické neurony, což potvrzuje, že obvod je citlivý na stimulaci genitálií.

Zapnutí sexuálního obvodu

Pro testování, zda tyto neurony Gal⁺ mohou skutečně řídit ejakulaci, byl tým použit Elektrická stimulace nebo přesnější metoda zvaná optogenetika, která jim umožnila selektivně aktivovat gal⁺ neurony u geneticky modifikovaných myší pomocí světla.

U potkanů ​​stimulace těchto neuronů spolehlivě vyvolává ejakulaci. Ale u myší se věci nešly podle očekávání. „Mohli bychom přimět BSM k vystřelení, ale stimulace gal⁺ neuronů nikdy nevedla ke skutečné ejakulaci,“ říká Lenschow. „A na rozdíl od potkanů, když jsme opakovali stimulaci Gal⁺, odezvy BSM oslabily. Bylo to, jako by systém po počáteční aktivaci vstoupil do refrakterního stavu.“

Zejména k robustní aktivitě BSM došlo pouze u spinalizovaných myší, kde byl odstraněn vstup mozku. To naznačuje, že sestupné signály z mozku aktivně potlačují páteřní obvod – až do pravého okamžiku. „Naše zjištění podporují model, kde sestupný vstup – podobný regionu mozkového kmene – zahrnuje neurony Gal⁺ a přicházející genitální signály, dokud zvíře nedosáhne ejakulační prahové hodnoty,“ říká Mendes.

Dohromady výsledky naznačují, že Gal⁺ neurony dostávají smyslový vstup, váží interní a externí signály, iniciují motorový vzor, ​​který končí ejakulací – a poté odstoupí stranou. Ale byl tu ještě jeden zvrat.

„Kdyby se myš již ejakulovala, Gal⁺ stimulace nefungovala – BSM by prostě neodpověděl,“ říká Lenschow. „To nám říkalo, že tyto neurony nebyly jen koordinací ejakulace. Integradovali vnitřní stav zvířete.“ Jinými slovy, zdálo se, že mícha „vědí“, zda myší nedávno ejakulovala. „To je úroveň citlivosti kontextu, kterou obvykle nespojujeme s páteřními obvody,“ dodává Mendes.

Myší a mužů: lépe fit než krysy?

Vědci se poté zeptali: Co se stane, pokud použijeme cílený toxin k selektivnímu odstranění gal⁺ neuronů u živých myší?

„U potkanů ​​zničení těchto buněk zcela blokuje ejakulaci – ale ponechává kopulační vzory neporušené,“ vysvětluje Mendes. „U myší však byl účinek jemnější. Pouze 3 z 12 mužů se nepodařilo ejakulovat a mnoho z nich vykazovalo narušenou sekvenci: snažili se najít vaginu a trvalo déle, než se ejakulovaly, s více neúspěšnými úchyty a pokusy o sondy.“

To poukázalo na smyslový deficit, což naznačuje, že gal⁺ neurony u zdravých myší integrují dotyk nebo mechanickou zpětnou vazbu, jakož i ovlivňují vzrušení a stimulaci sexuálního chování. „Zdá se, že gal⁺ páteřní neurony hrají u myší jinou roli,“ říká Lenschow. „Pravděpodobně odráží druhově specifické strategie pro to, jak je sex strukturován a načasován.“

V krysyEjakulace je spíše jako reflex – geniální stimulace je často dostačující, aby ji spustila, někdy během první hory. Naproti tomu myši se před ejakulací zapojují do opakovaných úchytů a tahů, které připomínají postupné nahromadění u lidí.

„Krysy mohou být dobrými modely pro studium předčasné ejakulace,“ poznamenává Lenschow, “ale ale ale myši může být ve skutečnosti lepší pro pochopení toho, jak funguje lidská sexualita – jak se staví vzrušení a jak je ejakulace regulována. “

Vícestupňový dialog

Tato zjištění zpochybňují tradiční pohled shora dolů na sexuální kontrolu a vedou k přehodnocení toho, jak je ejakulace kontrolována. Namísto mozku, který jednoduše velí míše, aby jednal, se zdá, že dva jsou v nepřetržitém dialogu – s gal⁺ páteřními neurony dostávají smyslový vstup, modulují výstup motoru a integrují signály související s vzrušením a vnitřním stavem.

Tato integrace páteře může dokonce přispět k refrakternímu období, dočasnému klidu v sexuální citlivosti po ejakulaci, což naznačuje, že samotná mícha pomáhá kontrolovat, když je systém připraven znovu jít, na rozdíl od současného myšlení.

„Považujeme míchu za druh křižovatky,“ říká Lima. „Integruje vstup z genitálií, prostaty a mozku a pomáhá organizovat sekvenci a načasování kopulace a určuje, zda jsou podmínky pro ejakulaci pravé.“

Ve skutečnosti Lima spekuluje, že „bod bez návratu“ – okamžik, po kterém je ejakulace nevyhnutelná – nemusí pocházet z mozku vůbec, ale z prostaty, která se chová jako interní aktualizace stavu: „Jsem připraven. Je čas jít.“

Kromě základní biologie tato zjištění otevírají nové cesty pro pochopení sexuální dysfunkce a erektilních poruch. Dalším krokem týmu je zaznamenávat přímo z gal⁺ neuronů během sexu, aby se pochopilo, jak se jejich vzory palby vztahují k chování a interagují s jinými orgány, jako je mozek a prostata.

A zatímco krysa dlouho vládla jako model ejakulace, tato studie může znamenat změnu stráže. „Nejsme tu, abychom potkani odhodili,“ říká Lenschow, „ale myslíme si, že myš má mnohem více, aby přispělo k našemu porozumění reprodukci, než za to byla dána uznání.“

„Teprve začínáme chápat, jak bohatě mícha Přispívá jako aktivní hráč k sexuálnímu chování, „dodává Mendes.„ Není to jen potrubí – je to spolupracovník. “