Die Neurobiologie der Vaterschaft: Neuroplastizität im väterlichen Gehirn und im Gehirn des Nachwuchses

Angesichts der sich wandelnden gesellschaftlichen Einstellungen, der wachsenden Zahl von Frauen in der Erwerbsbevölkerung und der neuen Familienstrukturen wachsen die meisten Kinder im 21. Jahrhundert mit einer gewissen Form der Beteiligung des Vaters und der gemeinsamen elterlichen Fürsorge auf, doch die Neurobiologie der Vaterschaft und die Auswirkungen der väterlichen Fürsorge auf das Verhalten und die Gehirnentwicklung des Nachwuchses gehören noch immer zu den am wenigsten erforschten Themen der Neurowissenschaften. Diese Betonung der Mutterschaft steht im Gegensatz zu der Tatsache, dass die Abwesenheit des Vaters wiederholt als Risikofaktor für Verhaltensstörungen, Delinquenz und Gewalt identifiziert wurde. Die Ziele dieses Vorschlags sind i) die Identifizierung von Veränderungen in den Gehirnaktivierungsmustern, die mit der Vaterschaft in einem bi-elterlichen Tiermodell Octodon degus auf metabolischer und zellulärer Ebene verbunden sind; ii) die Korrelation dieser funktionellen Gehirnveränderungen mit Veränderungen im sozio-emotionalen und kognitiven Verhalten; iii) die geschlechtsspezifischen Auswirkungen der väterlichen Fürsorge (oder des Mangels daran) auf die Gehirnstruktur und -funktion der Nachkommen zu bewerten; und iv) die Hypothese zu testen, dass väterliche Deprivation zu einer epigenetischen Umprogrammierung von Genen führt, die für dopaminerge Rezeptoren kodieren; und dadurch v) zu intergenerationalen Veränderungen im elterlichen Verhalten bei männlichen und weiblichen Nachkommen führt. Durch die Kombination verschiedener hochmoderner Methoden, einschließlich der Bildgebung des Gehirns (2FDG, zelluläre Bildgebung), neuromorphologischer, epigenetischer und Verhaltensanalysen werden wir die Plastizität des väterlichen Gehirns und Verhaltens sowie die Auswirkungen der väterlichen Fürsorge auf die Entwicklung des Gehirns und Verhaltens der Nachkommen charakterisieren.

The neurobiology of fatherhood: neuroplasticity in the paternal and offspring brain

With the changing social attitudes, growing number of women in the work force, and new family structures, most children in the 21st century are growing up with some form of father involvement and coparental care, yet the neurobiology of fatherhood and the impact of paternal care on the behavioural and brain development of his offspring is still among the least researched topics in neuroscience. Such emphasis on mothering stands in contrast to the fact that father absence has been repeatedly identified as a risk factor for conduct disorders, delinquency, and violence. The aims of this proposal are to i) identify changes in brain activation patterns associated with fathering in a bi-parental animal model Octodon degus on the metabolic and cellular level; ii) correlate these brain functional changes to changes in socio-emotional and cognitive behaviour; iii) assess the sex-specific impact of paternal care (or the lack of) on the offspring's brain structure and function; and iv) test the hypothesis that paternal deprivation results in epigenetic reprogramming of genes encoding dopaminergic receptors; and thereby v) leads to intergenerational changes in parental behaviour in male and female offspring. By combining several state-of the-art methodologies, including brain imaging (2FDG, cellular imaging), neuromorphological, epigenetic, and behavioral analyses we will characterize the plasticity of paternal brain and behaviour and the impact of paternal care on the development of his offspring´s brain and behavior.