Вомероназальная система состоит из вомероназального органа (ВНО, орган Якобсона), располагающегося в области перегородки носа, вомероназального нерва и дополнительной обонятельной луковицы в головном мозге. Она ответственна за восприятие феромонов — биологически активных веществ небольшой молекулярной массы, выделяемых в окружающую среду в очень малых количествах и влияющих на социальное (в том числе и половое) поведение млекопитающих [1]. Необходимо отметить, что взаимоотношения большинства млекопитающих, опосредованные феромонами, необходимы для обозначения пола и поведения, обеспечивающего появление потомства, в том числе копуляцию [2].
Ряд исследователей относят к потенциальным человеческим феромонам производные тестостерона: Δ4,16-андростадиен-3-он (андростадиенон), андростенол и андростенон, секретирующиеся апокриновыми потовыми железами аксиллярных впадин, и производное эстрогена—эстратетраенол [3, 4]. Аксиллярная впадина является местом секреции потовыми железами феромонов, их летучесть обеспечивается локальной температурой тела и особым составом микрофлоры [5]. Эффекты, возникающие после экзогенного введения феромонов, проявляются модуляцией функционирования вегетативной нервной системы, в частности гипоталамуса, регуляцией настроения, памяти восприятия боли, некоторых поведенческих реакций [6—8]. Феромоны обладают дозозависимым эффектом, оказывают различное влияние на мужчин и женщин, вызывая у них отличающиеся между собой эффекты [9—10]. В частности, было установлено, что компонент мужского пота может оказывать влияние на время месячного цикла и настроение у женщин, обусловленное модуляцией секреции лютеинизирующего гормона [11].
Механизмы действия феромонов человека остаются до конца не изученными. На протяжении длительного времени высказывались предположения о том, что передача сигналов феромонов у других млекопитающих опосредована исключительно ВНО и дополнительной обонятельной луковицей, связанной посредством вомероназальной миндалины с гипоталамусом, который принимает участие в регуляции нейроэндокринных и репродуктивных функций [12]. На сегодняшний день установлено, что ВНО существует у части людей, но в нем, по всей вероятности, отсутствуют сенсорные нейроны и нервные волокна. Кроме того, до настоящего времени не получено убедительных доказательств наличия функциональной связи между ВНО и дополнительной обонятельной луковицей [13]. В последние годы, при проведении исследований на мышах и свиньях, было определено, что в передаче сигналов феромонов принимают участие основной обонятельный эпителий и основная обонятельная луковица, тогда как участие ВНО не является необходимым для реализации ряда эффектов феромонов [14]. По аналогии с этим обстоятельством, некоторые исследователи полагают, что потенциальные феромональные эффекты у человека опосредованы основным обонятельным эпителием [15]. Вместе с тем отсутствие убедительных доказательств наличия функциональных связей между ВНО и дополнительной обонятельной луковицей у человека не исключает возможности передачи сигналов феромонов.
Исследования влияния феромонов на половое поведение человека
Изучению механизмов хемосигнализации и ее влияния на социальное поведение было посвящено множество исследований, проведенных в том числе с применением самых современных генетических и визуализационных методов. Особый интерес представляют результаты исследований влияния потенциальных феромонов на поведение человека. В одном из таких исследований было показано, что женщины, подвергшиеся воздействию андростенола в течение ночи, в большей степени взаимодействовали с мужчинами на следующее утро [16].
W. Cutler и соавт. [17] изучали влияние синтезированного мужского феромона на половое поведение 38 мужчин в возраcте 26—42 лет, которым назначали феромон на 2 нед, а затем в течение 6 нед проводили плацебо-контролируемое двойное слепое исследование его эффективности в аспекте повышения «романтичности» отношений. Мужчины ежедневно заполняли дневник полового поведения, состоящий из 6 пунктов (петтинг, формальные и неформальные свидания, половой акт и т. п.) и отправляли его по факсу исследователю. При анализе полученных результатов оказалось, что принимавшие феромон мужчины значительно чаще, чем в группе плацебо, жили половой жизнью. Была также отмечена тенденция к увеличению количества эпизодов петтинга и числа неформальных свиданий у мужчин, принимавших феромон. В основной группе было также отмечено значительное улучшение взаимоотношений с женщинами. Таким образом, было продемонстрировано существенное влияние феромона на мужское половое поведение, в котором сексуальный интерес и участие женщины играют значительную роль. Полученные данные также позволили авторам предположить, что мужские феромоны оказали влияние на сексуальную привлекательность мужчин для женщин.
В ходе исследований с применением смеси феромонов в качестве добавки к парфюмерным изделиям было продемонстрировано, что у мужчин, использовавших мужские феромоны, и у женщин, применявших женские феромоны, повышалась сексуальная активность [17, 18]. Таким образом, такое применение феромонов оказывало непосредственное влияние как на социальное, так и на половое поведение. Однако необходимо принимать во внимание, что доказанное влияние экзогенного введения феромона на поведение необязательно означает, что люди используют такой способ общения (при помощи хемосигналов) в повседневной жизни и естественные изменения уровня эндогенных феромонов оказывают существенное влияние на поведение [19].
Генетические исследования вомероназальных рецепторов
Установлено, что большое семейство вомероназальных рецепторов участвует в распознавании феромонных сигналов у млекопитающих. У человека известны пять генов вомероназального рецептора типа 1 (VN1R1—VN1R5), которые большей частью экспрессируются не в ВНО, а в основном обонятельном эпителии и характеризуются аналогичным другим обонятельным рецепторам ответом в условиях эксперимента на клеточных культурах [20]. Установлено, что природное монотерпеновое производное миртенал и синтетический агонист метиловый дигидрожасмонат (МДЖ) оказывают активирующее влияние на вомероназальный рецептор типа 1 (VN1R1) человека, а также изменяют активность гипоталамуса различным образом, в зависимости от половой принадлежности субъекта [20, 21]. Ген VN1R1 содержит два несинонимичных однонуклеотидных полиморфизма (rs61744949; rs28649880), находящихся в полном неравновесном сцеплении друг с другом.
Высказаны предположения, что потенциальные феромоны андростадиенон и андростенон выступают в роли агонистов обонятельного рецептора OR7D4, который избирательно экспрессируется в основном обонятельном эпителии [22]. Гаплотип двух функциональных несинонимичных полиморфизмов OR7D4 (rs61729907; rs5020278), находящихся в полном неравновесном сцеплении друг с другом, оказался связанным с потерей рецепторной функции, а также с менее интенсивным и менее неприятным восприятием запахов андростадиенона и андростенона как у мужчин, так и у женщин [23].
Для уточнения механизмов хемосигнализации S. Henningsson и соавт. [24] изучили представленность двух потенциальных полиморфизмов: VN1R1 rs28649880 (A229D) и OR7D4 rs5020278 (T133M) в выборке из 3676 человек, которые оценивали свое социосексуальное поведение при помощи опросника социосексуальной ориентации (SOI-54), включающего вопросы, касающиеся числа разовых половых связей, сексуальных партнеров в прошлом году, а также ожидаемого числа партнеров в ближайшие 5 лет. Меньшая выборка из 1214 субъектов служила образцом для репликации. Исследователям удалось продемонстрировать связь и предварительную репликацию ассоциации между D-аллелем полиморфизма A229D VN1R1 rs28649880 и более высокими баллами самооценки социосексуального поведения у женщин. У мужчин не наблюдали ассоциаций и полиморфизм OR7D4 не показал значительных взаимосвязей. Результаты проведенного исследования позволили авторам сделать вывод о том, что VN1R1 является рецептором феромона, влияющим на социосексуальное поведение человека. По их мнению, неспособность потенциальных феромонов активировать VN1R148 доказывает, что другие неизвестные хемосигналы человека действуют через VN1R1. Они также предположили, что если подобные феромону соединения оказывают влияние на человека только вследствие наличия запаха, гендер-специфические эффекты могут быть связаны с обнаружением специфического запаха для пола или оценкой его интенсивности или приятности. Выявленные в ходе исследования связи могут свидетельствовать о том, что в результате генетической изменчивости естественная эндогенная модуляция функции VN1R1 оказывает влияние на социосексуальное поведение женщин. Авторы считают, что результаты их исследования подтверждают гипотезу о том, что социальные коммуникации человека модулируются посредством хемосигнализации. По их мнению, в будущих исследованиях следует выяснить, участвует ли рецептор VN1R1 в выборе партнера или совместимости пар. Также авторы высказали предположение о том, что дальнейшие исследования смогут подтвердить роль вариации VN1R1 в обонятельной функции и/или социосексуальном поведении.
Клинико-нейровизуализационные исследования восприятия феромонов
I. Wallrabenstein и соавт. [20] использовали две различные рекомбинантные системы экспрессии и идентифицировали МДЖ, являющийся одним из широко используемых ароматических химических веществ в современной парфюмерии, в качестве лиганда для предполагаемого рецептора феромонов человека VN1R1, экспрессируемого в слизистой оболочке носовых ходов. После идентификации лиганда исследователи выполнили функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ) здоровым добровольцам для характеристики in vivo действия МДЖ. По сравнению с носителем обычного цветочного запаха (фенилэтиловый спирт), применение МДЖ вызывало значительную активацию лимбической области (миндалина, гиппокамп) и обусловливало различный в зависимости от половой принадлежности ответ в гипоталамусе, связанный с высвобождением гормонов. Результаты, полученные исследователями, свидетельствуют о том, что предполагаемый человеческий рецептор феромонов VN1R1 принимает участие в активации нейронов, обусловленной МДЖ в структурах головного мозга, вне системы обонятельного анализатора. Исследователи сделали вывод, что активация VN1R1 может играть определенную роль в гендер-специфической модуляции гормональной секреции у человека.
В настоящее время известно, что при пассивном вдыхании предполагаемого феромона андростадиенона даже в незначительных количествах повышается внимание к эмоциональной информации. Тем не менее нейронные механизмы, лежащие в основе влияния андростадиенона на восприятие эмоциональных стимулов, до сих пор не раскрыты. T. Hummer и соавт. [25] исследовали влияние андростадиенона на нейрональные механизмы восприятия эмоциональной информации. В ходе исследования 11 женщинам дважды выполнили фМРТ: первый раз — после нанесения на верхнюю губу раствора андростадиенона, а второй — после нанесения контрольного раствора. Во время каждого сеанса участники просматривали эмоционально позитивные, негативные или нейтральные изображения. При применении андростадиенона реакция на эмоциональные изображения оказалась выше (по сравнению с нейтральными) в правой орбитофронтальной и латеральной префронтальной зонах коры головного мозга, особенно во время просмотра позитивной информации. Андростадиенон не оказал влияния на восприятие социальных образов по сравнению с несоциальными изображениями, важно, что полученные результаты не были ассоциированы с полом участника или чувствительностью обонятельного восприятия. Для исследования влияния андростадиенона на связи этой системы была использована динамическая причинно-следственная модель, включающая первичную зрительную кору, миндалину, префронтальную и орбитофронтальную кору с обеих сторон. Было установлено, что ответ на эмоциональные образы увеличивался от первичной зрительной коры до миндалины при использовании контрольного вещества. При использовании андростадиенона это стремление к миндалине было снижено только в отношении позитивных изображений, что сопровождалось значительным увеличением активности орбитофронтальной и префронтальной коры. Полученные данные позволили исследователям сделать вывод о том, что андростадиенон может выступать в роли химического сигнала для повышения внимания к положительной информации, модифицируя активность миндалины мозга.
Изучению нейронального механизма действия андростадиенона было посвящено также исследование, проведенное J. Hornung и соавт. [26]. Задачей исследования было выяснение механизмов влияния андростадиенона на обработку информации в условиях интерференции во время проведения широко применяемого нейропсихологического теста Струпа. При проведении теста Струпа изображения лиц с выражением различных эмоций использовали в качестве целевых, а эмоционально окрашенные слова — в качестве раздражителей. Также проводили фМРТ для уточнения нейронного механизма действия андростадиенона. На основании предшествовавших исследований авторы предположили, что андростадиенон может увеличить нейронную активацию в областях, обычно участвующих в оценке эмоций лица. Для этой цели 80 здоровых женщин и мужчин были обследованы дважды в течение двух дней подряд с применением теста Струпа и фМРТ. Полученные результаты продемонстрировали, что андростадиенон повышал процесс интерференций областей мозга, наиболее вовлеченных в условиях эмоционального конфликта. В то же время корреляционный анализ определил, что процессинг интерференций сопровождался более высокими поведенческими издержками (время отклика) и более высокой активацией мозга, связанной с интерференцией при действии андростадиенона. Данный феромон вызывал также более высокую активацию в областях, ответственных за распознавание эмоций на изображении лица: в правой веретенообразной и нижней лобной извилинах и дорсомедиальной коре, в связи с чем отсутствовало соответствие нейрональной активации и поведенческих ответов. Авторы не смогли подтвердить и описанное ранее увеличение активации гипоталамуса при действии андростадиенона. Таким образом, андростадиенон увеличил обработку интерференций в областях головного мозга, максимально вовлеченных в процесс во время эмоционального конфликта, что, вероятно, было связано с более высокими затратами на разрешение таких ситуаций и более выраженной активацией мозга. На сегодняшний день требует решения вопрос о том, связаны ли эти эффекты с изменениями в обнаружении конфликта или его разрешения. Фактические данные последовательно свидетельствуют о том, что андростадиенон, по-видимому, не привлекает внимание к наиболее мощной социоэмоциональной информации (человеческим лицам), а скорее выделяет лишь представления эмоционально окрашенных слов.
Влияние оперативных вмешательств на носовой перегородке на сексуальное поведение
В настоящее время продолжается дискуссия о роли вомероназальной дисфункции в развитии расстройств сексуального поведения у пациентов, перенесших ортогнатические вмешательства и риносептопластику. К сожалению, в литературе представлено небольшое количество публикаций об изменении полового поведения после операций в полости носа [27, 28]. Целью одного из таких исследований было изучение изменения либидо пациентов после септопластики [28]. При анализе результатов исследования оказалось, что на 15-й день послеоперационного периода либидо было сниженным у 77,1% пациентов, у 17,1% отсутствовали изменения, а 5,7% пациентов отметили его повышение. Необходимо отметить, что через 30 дней после операции 77,1% пациентов отметили нормализацию, 17,1% — усиление, а 5,7% — снижение либидо. Дальнейшие исследования данной проблемы с учетом оценки предоперационного состояния сексуальной функции могут внести вклад в определение роли вомероназальной дисфункции при нарушениях полового поведения у данной категории пациентов.
Заключение
На сегодняшний день получены доказательства существования ВНО у человека, его связи с другими отделами центральной нервной системы и роли в модуляции вегетативных функций и эмоционального состояния, регуляции поведенческих реакций, направленных в первую очередь на обеспечение продолжения рода и связанных с ним функций [29—31]. Изучение функций ВНО продолжается, в том числе в направлении подтверждения наличия в ней хеморецепторов для восприятия феромонов. На основании клинико-нейровизуализационных сопоставлений было показано, что феромоны оказывают влияние на половое поведение мужчин, в котором существенную роль играют сексуальный интерес и участие женщины. Таким образом, установлено, что мужские феромоны возможно определяют восприятие положительных эмоций, привлекательность мужчин для женщин, а значит и социосексуальное поведение. Проведение клинико-нейровизуализационных исследований роли вомероназального рецептора в выборе партнера или совместимости пар могут внести вклад в изучение значения феромонов при сексуальном поведении. Для дальнейшего изучения роли вомероназальной системы в гендерном поведении особую актуальность могут представлять также исследования до- и послеоперационной сексуальной функции у пациентов, перенесших ортогнатические пособия и риносептопластику.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
The authors declare no conflicts of interest.
Сведения об авторах
Попов С.В. — https://orcid.org/0000-0002-0567-4616; e-mail: servit77@yandex.ru
Камчатнов П.Р. — https://orcid.org/0000-0001-6747-3476; e-mail: pavkam7@gmail.com
Стуров Н.В. — https://orcid.org/0000-0002-3138-8410; e-mail: pharm@mail.ru
Богданец С.А. — https://orcid.org/0000-0002-3730-9787; e-mail: dr@bogdanets.net
Как цитировать:
Попов С.В., Камчатнов П.Р., Стуров Н.В., Богданец С.А. Современные исследования роли вомероназальной системы в восприятии феромонов и их влияния на социальное и половое поведение. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2019;119(12):143-147. https://doi.org/10.17116/jnevro2019119121143
Автор, ответственный за переписку: Попов Сергей Витальевич — e-mail:servit77@yandex.ru