Незмагальні нейрони, зіткнувшись з необхідністю довго терпіти чужий неприємний запах, починають використовувати інший нейромедіатор, так що запах з «чужого» стає «своїм».
Загублене ягня здатне розшукати свою рідню серед величезного стада абсолютно однакових з вигляду овець. Молодий лосось, який поплив у моря, на нерест повертається, як правило, саме в ту прісну водойму, в якій він сам з'явився на світ.
Очевидно, і ягня, і лосось дуже добре запам'ятали, як виглядає своя рідня і місце народження. Таке запам'ятовування називають поведінковим імпринтингом, або зображенням - це своєрідний механізм пам'яті, який спрацьовує подібно миттєвому фотознімку.
Імпрінтінг незворотний і відбувається в строго певний час життя, зазвичай в дитинстві або ранній юності. Вивчати його почали зі знаменитого зоолога і етолога Конрада Лоренца, який вперше і відкрив його в експериментах з дикими гусями; надалі виявилося, що вчитися закарбуванням можуть і інші тварини, причому не обов'язково в перші дні після народження - різні фази імпрінтингу можуть розтягуватися на роки. Однак механізм відображення довгий час залишався «захований» в молекулярно-клітинних дебрях мозку, і тільки недавно нам стали доступні інструменти, які дозволяють вивчати такі речі.
Дослідники з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго розбиралися з механізмом соціальної переваги у головастиків, який тісно пов'язаний з імпринтингом. Головастики воліють триматися разом зі своїми родичами, разом з братами і сестрами; шукати ж свою зграю їм допомагають нюхливі сигнали: особини, ніздрі яких заліплені желатиновою пастою, перестають відрізняти чужих від своїх. Смердючі рецептори посилають сигнали в структуру мозку під назвою нюшна цибулина, так що ключ до відображення своїх стали шукати саме там.
Для експерименту брали пуголовків дводенного віку, які вже засвоїли рідний запах, і саджали їх ще на два дні у воду, що містить пахучі молекули або від своїх, або від чужих індивідуумів. Головастики, які відчували рідні нюхливі сигнали, своєї поведінки не зраджували, тобто як і раніше надавали перевагу рідній зграї. А ось ті особини, які піддавалися дії пахучих молекул чужої зграї, згодом починали ставитися до неї так само, як до рідної.
Що ж відбувалося в цей час у нюхливій цибулині? Її нейрони типово виробляють два нейромедіатори: дофамін і гамма-аміномасляну кислоту (ГАМК). У міру того, як головастики вчать рідний запах, їхні нейрони спеціалізуються і починають виробляти тільки дофамін. Якщо в цей період пуголовки ненадовго стикаються з чужим запахом, вони намагаються уникнути його - чужий запах спонукає їх шукати своїх.
Більш цікаві події трапляються, коли пуголовки залишаються під перті з чужим запахом на тривалий час, як воно було в експерименті. У такому випадку відбувається так зване перемиканням нейромедіаторів: нейрони, які вже начебто стали дофаміновими, починають звертатися в ГАМК-єргічні. Перемикання на інший хімічний посередник у передачі нюшного сигналу дозволяло переглянути ставлення до чужого запаху, так що він ставав головастикам як рідний. Повністю результати досліджень опубліковані в Neuron.За
словами Девіда Далціса (Davide Dulcis), професора відділення психіатрії Каліфорнійського університету в Сан-Дієго і одного з авторів роботи, перемикання нейромедіаторів в умовах, що змінилися говорить про те, що саме ці нейромедіатори і синтезують їх нейрони відповідають за формування переваг. І, звичайно, мова тут йде не просто про головастиків.
Перемикання нейромедіаторів може відбуватися і в дорослому мозку, і, по всій видимості, саме так відбувається зміна соціальних уподобань у жаб і деяких риб під час статевого дозрівання - завдяки такій зміні молоді особини починають воліти чужинців, що дозволяє їм уникнути близькородного схрещування.
Загалом отримані результати зможуть допомогти зрозуміти коріння соціальних уподобань у тварин і людей. Наприклад, коли ми вирішуємо, чи подобається нам хтось, ми аналізуємо безліч ознак, і чужий запах цілком може бути рівноправним членом «рівняння соціальної переваги», яке намагається вирішити наш мозок.