Соавторы исследования, доцент кафедры психологии Обри Келли и нейробиолог из Оксфордского колледжа Ричмонд Томпсон, давно занимаются изучением нейронных эффектов гормонов. Только лаборатория Келли сосредоточена на исследовании влияния окситоцина, а команда Томпсона – стероидов. Оба ученых пытаются разобраться в том, как гормоны работают в мозге, позволяя животному быстро менять свое поведение в зависимости от социального контекста. Соавторы работы по совместительству супружеская пара, и идея объединить два исследовательских направления, по словам Келли, зародилась во время вечернего разговора за бокалом вина.

Большинство исследований на людях показывают, что тестостерон усиливает агрессивное поведение. Келли и Томпсон задались вопросом, может ли тестостерон, одновременно с повышением агрессивности по отношению к конкурентам, в целом подавлять просоциальное поведение. Однако они также предположили, что он может делать нечто противоположное, например, усиливать позитивные просоциальные реакции, когда это уместно.

Чтобы проверить гипотезу, в лаборатории Келли провели эксперименты на монгольских песчанках – грызунах, которые образуют прочные парные связи и вместе воспитывают потомство. Хотя самцы могут быть агрессивными во время спаривания и при защите своей территории, они также часто обнимают самку во время беременности и защищают своих детенышей.

В одном эксперименте самца песчанки познакомили с самкой. После того как они образовали парную связь и самка забеременела, самец проявлял заботу и нежность к своей избраннице. Затем исследователи сделали самцам инъекцию тестостерона. Они ожидали, что резкое повышение уровня этого гормона у грызуна снизит его стремление к объятиям, так как тестостерон обычно связывают с антисоциальным поведением. Однако вопреки ожиданиям, самец песчанки стал еще более ласковым и просоциальным в отношениях с партнершей.

В следующем эксперименте, проведенном неделю спустя, исследователи убрали из клеток самок, оставив самцов, которым была сделана инъекция, одних. Затем в клетку поместили незнакомого самца.

"Обычно грызуны набрасываются на другого самца, который заходит в их клетку, или пытаются от него спрятаться, – говорит Келли. – Но самцы, которым ранее вводили тестостерон, отнеслись к незваному гостю более дружелюбно".

Однако дружелюбное поведение резко изменилось, когда первым самцам сделали еще одну инъекцию тестостерона. После этого они начали демонстрировать обычное поведение преследования и/или избегания незваного гостя. "Это было похоже на то, как будто они внезапно проснулись и поняли, что не должны были проявлять дружелюбие в данном контексте", – говорит Келли.

Исследователи предполагают, что поскольку испытуемые самцы испытывали всплеск тестостерона, находясь со своими партнершами, это не только быстро увеличило положительную социальную реакцию по отношению к самкам, но и подготовило самцов к более просоциальному поведению в будущем, даже когда контекст изменился и они оказались в присутствии другого самца. Однако вторая инъекция быстро побудила их переключить свое поведение на более агрессивное, что соответствовало контексту.

"Похоже, что тестостерон усиливает поведение, соответствующее контексту, – говорит Келли. – Видимо, он играет определенную роль в усилении тенденции быть ласковым и защищающим или агрессивным".

В естественной среде обитания, объясняет Келли, спаривание с партнером повышает уровень тестостерона, что заставляет самцов вести себя ласково в данный момент и в ближайшем будущем, пока они живут со своим партнером, даже если количество этого гормона  снижается.

Если бы в нору песчанки вошел соперник, песчанка, скорее всего, испытала бы очередной всплеск тестостерона, который немедленно помог бы скорректировать ее поведение, чтобы она могла отбиться от соперника и защитить своих детенышей. Тестостерон, таким образом, помогает животным быстро переключаться между просоциальными и антисоциальными реакциями при изменении обстоятельств.

В исследовании также изучалось биологическое взаимодействие тестостерона и окситоцина. Результаты показали, что у самцов, получавших инъекции тестостерона, была зафиксирована большая активность окситоцина в мозге во время взаимодействия с партнершей по сравнению с самцами, не получавшими инъекций. По мнению Келли, это говорит о том, что эти гормоны  могут работать вместе, способствуя просоциальному поведению

Поведение человека намного сложнее, чем реакции монгольской песчанки, но исследователи надеются, что их выводы вдохновят ученых исследовать этот процесс у других видов, включая человека.

"Наши гормоны одинаковы, и участки мозга, на которые они действуют, тоже одинаковы, – говорит Ричмонд Томпсон. – Поэтому изучение того, как гормоны, такие как тестостерон, помогают другим животным приспосабливаться к быстро меняющимся социальным условиям, поможет не только понять биологические особенности, влияющие на поведение этих животных, но и в конечном итоге узнать, как те же гормоны в человеческом мозге помогают формировать наши собственные реакции на окружающий нас мир".

Результаты работы были опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society.