Laser i hjärnan kan styra lusten

Två svarta möss parar sig på ett täcke av träflis i ett hörn av en plastbur. Akten är intensiv. Hannen utför sina rytmiska rörelser under något tiotal sekunder. Sedan släpper han taget om honans rygg, vänder sig bort och börjar gå i väg.

– Efter en ejakulation dröjer det normalt fyra dagar innan en mushanne av den här sorten är redo att para sig igen, säger Nirao Shah, professor i psykiatri och neurobiologi vid Stanford university i USA.

Fördröjningen kallas refraktärperiod och är känd från mängder av däggdjur. Hos människor varierar den, men är i allmänhet längre hos män än hos kvinnor.

Nirao Shah föreläser vid ett seminarium på Kungliga Vetenskapsakademien i Stock­holm. Inför en stor publik av svenska och internationella hjärnforskare visar han filmklipp där möss parar sig. Mössen är filmade ovanifrån. En ovanlig detalj är att något som liknar en tunn sladd sträcker sig ner till en hållare på hannens huvud.

Sladden är i själva verket en fiberkabel. Tekniken kallas opto­genetik och gör det möjligt att via laserljus aktivera eller tysta utvalda celler inne i musens hjärna. I det här fallet är måltavlan nervceller med det krångliga namnet POA^Tacr1 långt ner i hypotalamus, en del av hjärnan som bland mycket annat reglerar hunger, törst, kroppstemperatur och sexualdrift.

Just som mushannen vänder sig bort från honan tänds ett blåaktigt sken i hållaren på hans huvud. Lasern är påslagen. Ljuset är för svagt för att skada hjärnvävnaden, men tillräckligt starkt för att aktivera de utvalda cellerna. Effekten kommer snabbt: Hannen vänder sig om, lägrar honan och parar sig på nytt med samma intensitet som tidigare.

– Han är tillbaka inom en sekund. Det motsvarar ungefär en 400 000-faldig förkortning av den refraktära perioden, säger Nirao Shah.

En kraftig förstärkning av musens sexuella förmåga alltså. I sitt laboratorium har han utfört proceduren två gånger i rad och sedan slutat för att det inte ska bli för mycket för mushannen. Han ville helt enkelt inte utsätta försökdjuren för onödigt lidande i form av fysisk utmattning. Men han tror att det i princip skulle fungera fler gånger.

Han har också testat motsatsen, att använda optogenetik till att tysta ”parningscellerna” (POA^Tacr1) hos mushannar. Det ledde till att hannarna helt avstod från sex. De sniffade på honor och betedde sig normalt i övrigt, men gjorde inga som helst försök att para sig.

Men aktivering av samma celler hos mushannar utlöser alltså starka impulser att para sig – och inte bara med honor. Ett ytter­ligare filmklipp visar en hanne som får sällskap av en annan hanne i sin bur. Hannen med fiberkabeln attackerar nykomlingen. Plötsligt, när lasern slås på, slutar han tvärt med sitt aggressiva beteende för att i stället övergå till att försöka para sig.

En annan mushanne är ensam i sin bur med en vit leksaksmus. Lasern slås på. Hannen kastar sig över leksaken och börjar jucka mot dess bakdel. Forskarna testade också att limma fast svansen och en liten del av rumpan från en leksaksmus i ena änden av ett provrör. Även ett sådant föremål lockar vissa hannar till parning när lasern är på.

Forskarna i publiken fnissar lite åt scenerna. Människor gör ofta det när sexuella beteenden kommer på tal. Här handlar det om djur. Frågan är vad djursex har med oss att göra. Människans sexualitet är insnärjd i sociala normer, invecklade relationer, fnissig förlägenhet och ibland kollisioner mellan kroppsligt kön och upplevd köns­identitet. Det måste väl ändå vara något annat? Är forskning om reflexmässigt juckande möss över huvud taget relevant för oss?

Nirao Shah påpekar att även möss lever i en komplex värld. Hans senaste forskning gäller hannar. I en situation där en möjlighet till parning kan uppstå tar de in mängder av information.

– Är det här en trygg plats? Är hon redo? Är jag redo? I förhållande till allt sådant befinner sig cellerna vi studerar så att säga nedströms, säger Nirao Shah.

Med nedströms menar han att de kommer in i ett senare skede, att de enkla biologiska mekanismer han beskriver aktiveras först när massor av sociala och psykologiska processer redan är avklarade.

Självklart skiljer sig människans sociala och psykologiska processer på många sätt från mössens. Vår värld är trots allt mycket mer mångfacetterad, vilket återspeglas i att vår hjärnbark är enorm jämfört med mössens.

– Däremot har vi stora likheter i de områden vi har studerat, säger Nirao Shah.

Han utbildade sig till läkare i Indien men insåg snabbt att han var mer intresserad av grundforskning än av att träffa patienter. Tillsammans med sin fru, som också är läkare, reste han till USA och doktorerade på stamceller vid California institute of technology. Senare fick han jobb i ett laboratorium vid Columbia university i New York under ledning av Richard Axel, som tillsammans med Linda Buck fick 2004 års Nobelpris i fysiologi eller medicin för forskning om luktsinnet. Där bestämde han sig för att undersöka hur specifika nervkretsar styr olika beteenden – och tog fasta på parningsakten.

– En fördel med att studera reproduktiva beteenden är att evolutionen har gjort en del av jobbet; den har redan sagt att det finns hannar och honor, och att det kommer att finnas genetiska skillnader mellan dem, säger Nirao Shah.

Han understryker att det mesta i hjärnan är gemensamt för båda könen. Det gäller såväl möss som människor och andra djur. Vi människor beter oss som regel på likartade vis när vi går och står, pratar, planerar och på andra sätt manövrerar genom livet, oavsett kön. Men själva parningsakten är annorlunda, enligt Nirao Shah.

– En mushanne kan para sig med flera honor. Honan däremot, när hon blivit dräktig, hamnar i en helt annan situation när det gäller att ta hand om sin kropp och sin avkomma. Därför kommer de att bete sig olika.

Och könens olika beteenden hänger samman med hur nervkretsarna ser ut. Vissa hjärnceller hos hannar använder andra gener än hos honor, och sådant går att undersöka med hjälp av mikroskop och olika färgningstekniker. Skillnaderna är så tydliga att Nirao Shah menar att han utan problem skulle kunna avgöra om en mushjärna kommer från en hanne eller från en hona.

– Javisst, med stor säkerhet, säger han.

Tidigare har hans forskargrupp studerat en celltyp i närheten av amygdala – en viktig del av känslolivet – som hannar behöver för att avgöra om en annan mus är en hanne eller en hona. Dessa celler kan via sina utskott aktivera parningscellerna i hypotalamus med signalämnet substans P. När det sker får hannen en impuls att para sig.

Nervkretsen är mycket specifik. Den består av bara några tusen celler, försvinnande lite med tanke på att en mushjärna totalt innehåller omkring 80 miljoner nervceller.

Systemet är medfött och bidrar till att hannen dras till en partner, påbörjar parningen och till slut får en kick av dopamin i hjärnans belöningssystem, skriver forskarna i en vetenskaplig rapport i tidskriften Cell. Deras slutkläm är att läkemedel riktade mot parningscellerna skulle kunna göra det möjligt att påverka mannens libido, alltså själva könsdriften. Viagra och liknande mediciner som finns i dag hjälper mot erektionsproblem men inte mot minskad libido.

Stanford university har ansökt om ett patent för att använda den nya kunskapen till att utveckla läkemedel för män med sexuella problem. Nirao Shah är något avvaktande inför framtida potensmedel som ökar lusten och kapar retentionstiden hos män.

– Här måste vi vara försiktiga. Jag ser faktiskt ett större behov av läkemedel som minskar vuxna mäns libido.

Han tänker på män med en stark könsdrift som kan leda till övergrepp, och berättar att han nyligen börjat prata med urologer för att tillsammans med dem hitta sätt att minska risken för den typen av beteende. Det handlar inte om att installera fiberkablar i huvudet på folk. Det är för riskfyllt. Förutom ett hål genom skallbenet kräver optogenetiken att de celler som laserljuset ska påverka förändras på genteknisk väg. Att utsätta människor för den typen av ingrepp skulle vara oetiskt, bland annat på grund av att gentekniska förändringar av celler i hjärnan i värsta fall kan orsaka en tumör. Men det kan finnas andra sätt att hämma aktiviteten i den nervkrets som får mushannar att vilja para sig.

Christoffer Rahm, psykiater och forskare vid Karolinska institutet, leder ett projekt som går ut på att förebygga sexuella övergrepp mot barn. Han har tagit del av den nya forskningen om hur aktiviteten i specifika hjärnceller får mushannar att vilja para sig.

– Det här öppnar en ny spännande väg framåt, säger han.

I teorin borde det vara möjligt att hitta ett läkemedel som blockerar receptorerna för signalämnet substans P utanpå ”parnings­cellerna” i hypotalamus. Eller att tysta dem med något annat pricksäkert läkemedel så att parningsbeteendet helt enkelt inte kommer i gång. För en person med farlig sexualitet skulle det kunna fungera som en nödbroms.

För några år sedan visade Christoffer Rahm och hans medarbetare att ett läkemedel som relativt snabbt sänker testosteronhalten kan minska risken för att män med pedofil störning får lust att förgripa sig på barn. Drygt femtio män som sökt hjälp för att hantera sin pedofili fick antingen en placebospruta med saltvatten eller degarelix, ett läkemedel som redan används mot prostatacancer. Slutsatsen blev att de som fick den riktiga medicinen löper mindre risk att begå ett övergrepp. Det var inte möjligt att samla data om vilka övergrepp männen i studien eventuellt genomförde. Generellt sett är det svårt att dokumentera och utreda sexualbrott mot barn, men forskarna såg en minskning av riskfaktorer som pedofil störning och upptagenhet av sex.

En nackdel var att de allra flesta som fick behandlingen – ett slags kemisk kastrering – upplevde mer eller mindre allvarliga biverkningar. På lång sikt kan testosteronsänkande läkemedel bland annat leda till att män får större bröst, skörare benstomme och diabetes.

Ett läkemedel riktat mot specifika celler i hypo­talamus kan påverka beteendet utan att rubba könshormonerna. Därmed minskar risken för biverkningar. I bästa fall innebär det att män som insett att de måste begränsa sin farliga sexualitet får en effektivare nödbroms. Men vägen dit är lång. Det gäller att hitta ett läkemedel som påverkar rätt receptorer på rätt sätt, och som dessutom kan passera genom blod-hjärnbarriären.

– Det kan ta fem, tio, femton år. Vem vet? Men vi har åtminstone en måltavla i hjärnan att sikta på, säger Nirao Shah.