Разбудите во мне зверя

      Комментарии к записи Разбудите во мне зверя отключены

Разбудите во мне зверя

Как взять мышь-оборотня посредством лазера и вирусов, кто угрожает птенцам эндемиков архипелага Тристан-да-Кунья, какие конкретно жестокие мыши существуют в природе и на каких нейронных механизмах основана работа инстинкта хищников.

В отличие от крыс, мыши представляются нам мирными существами, каковые питаются семенами, обожают сыр и смогут погрызть мыло у нас на даче. Но то, что многим думается непоколебимыми базами миропорядка, возможно поменять. «Бородатая» шутка «Не будите во мне зверя. – А мы хомячков не опасаемся!» обретает новое звучание.

Ученые из Йельского университета показали, что грызуна, чьи челюсти употребляются для поедания зернышек, возможно перевоплотить в сурового консумента второго порядка, убивающего жертву одним укусом, в случае если включить его «инстинкт хищника». Суть исследовательской работы, размещённой в издании Cell, само собой разумеется, не в том, дабы создать армию жестоких мышей либо пошатнуть базы мироздания, поменяв местами жертв и хищников. В действительности посредством этого опыта была выяснена сеть нейронов, которая несёт ответственность за преследование добычи.

Мыши-оборотни

В случае если поискать ролики, где мышь кого-то ест, возможно наткнуться скорее на обратную обстановку: самих мышей поедают и тарантулы, и многоножки, а также куры. А сейчас представьте простых мышек, каковые ходят по клетке и ничем не выдают себя. Но стоит включить лазер, как все они преобразовываются в «зомби», каковые, как в сериале «Ходячие мертвецы», начинают преследовать и кусать все на своем пути – кроме того крышки и палочки от бутылок.

«Мы включили лазер, и они стали прыгать на объекты, хватать их лапками и энергично кусать, как если бы они пробовали схватить и убить добычу», – так обрисовывает мышиные видоизменения глава исследовательской группы Иван де Аруджо, доцент психиатрии Медицинской школы Йельского университета из лаборатории имени Джона Пирса.

Каков же механизм, вынудивший лабораторных мышей забыть о собственных простых поведенческих моделях и начать нападать на все без исключение? Как будто бы оборотни из страшилок под лучом полной луны, эти грызуны начинают проявлять хищные повадки под действием света. Но не торопитесь разбивать лампочку в подвале – простые мыши не превратятся в свирепых и бессердечных убийц легко так.

Единственное известное исключение – огромные потомки случайно завезенных на судах мышей с острова Гоф (архипелаг Тристан-да-Кунья, Атлантический океан), каковые питаются птенцами эндемичной певчей птички, гофской овсянки-роветтии, и больших буревестников и морских альбатросов – лишь подтверждает правило. Расплодившиеся в отсутствии естественных неприятелей, грызуны были вынуждены отыскать новый источник пищи – а чем еще возможно поживиться на острове, где гнездятся огромные количества морских птиц? Но кроме того эти мыши не убивают птенцов (родители которых, кстати, смогут весить больше хищников в целых 300 раз), а просто откусывают от них кусочки, съедая заживо (не смотря на то, что, само собой разумеется, звучит и выглядит это не меньше жутко, да и ущерб популяции величественных птиц грызуны наносят большой).

Оптогенетика: «лампочки в голове»

Отыскать области мозга, включающие охотничьи инстинкты животных, помогла оптогенетика – новый способ контроля над импульсами в живого организма посредством света. Возможности этого подхода впечатляют: электрохимические импульсы – это и имеется сообщение между нейронами, так что, осуществляя контроль их, возможно вмешиваться в работу мозга, стирая и меняя воспоминания и руководя чувствами.

Оптогенетика может кроме этого приводить в перемещение мускулы и помогать восстановлению зрения, поскольку белки, на действии которых основан способ – особенные опсины (в этом случае им стал каналородопсин 2, в природе помогающий плыть на свет хламидомонаде Рейнгарда) – родственны тем, каковые находятся у нас в палочках и колбочках глаз. Доставщиками особых опсинов (правильнее, кодирующих их генов) в клетку помогают векторы – безобидные вирусы, каковые встраивают необходимый участок ДНК в ДНК клетки.

Пребывав в мембране, они меняют собственную форму, реагируя на свет определенной длины волны, и пропускают вовнутрь клетки положительно заряженные ионы, почему изменяется соотношение зарядов в и снаружи. В следствии образуется отличие потенциалов и появляется электрохимический сигнал, что активирует сети и цепочки нервных клеток.

Избирательно манипулируя различными типами нейронов, ученые нашли группу, которая несёт ответственность за преследование добычи, и еще одну, несущую ответственность за убийство жертв. В роли добычи выступали не только такие неживые объекты как палочки, крышки от бутылок, двигающиеся игрушечные жуки, но и живые насекомые (сверчки).

Ученые кроме этого попытались избирательно разрывать связи между нейронами каждого типа, и поняли, что без работы «кусательного» механизма мыши преследуют добычу, но убить ее не смогут. Сила укуса их челюстей в этом случае понижается на 50%, и новоиспеченные горе-охотники не могут совершить тот самый смертельный укус, которым настоящие хищники убивают добычу практически мгновенно.

Где спал инстинкт хищника

Быть может, преодолеть ту же проблему не смогут и инвазионные мыши на острове Гоф: как раз исходя из этого они фактически съедают заживо птенцов альбатросов. Но птенцы не удирают и оказать сильное сопротивление не смогут, чего, к примеру, в полной мере возможно ожидать от антилопы гну либо оленя, копыта и мощные рога которых не оставляли шансов наесться не сильный либо нерасторопному хищнику, стимулируя естественный отбор, что и подхлестнул волков, других охотников и львов к тому, дабы обучиться убивать скоро, нужно с одного укуса – так как второй попытки может и не представиться.

Мышь гонится за насекомым. Courtesy of Ivan de Araujo

А вот у мышей из лаборатории им. Джона Пирса, в случае если на них светят лазером, эти совокупности активированы, как и у настоящих хищников. Находятся они в миндалевидных телах – двух группах ядер, либо скоплений нейронов, в височных долях головного мозга. Эти области тесно связаны с формированием чувств – не только отрицательных, как агрессия и страх, но и наслаждения, и входят в лимбическую совокупность, которая несёт ответственность за приспособление организма к условиям окружающей среды.

Неверная работа либо повреждение миндалин – вероятная обстоятельство повышенной тревожности, депрессии, посттравматического стрессового расстройства а также аутизма. Любопытно, что миндалевидные тела достаточно резко отличаются у женщин и мужчин, а также у гомосексуалистов строение этих областей больше напоминает таковое у людей противоположного пола.

Мужские миндалевидные тела больше, и при стрессовых стимулах (включая просмотр ужастиков) активируется левая, вызывая за действия в ответ на эмоции, в то время как у дам – правая. Забавно, что сообщение миндалины с охотничьими инстинктами напоминает о ветхих как мир стереотипах о мужчине-добытчике и охотнике.

на данный момент ученые пробуют осознать, какая информация от органов эмоций поступает в миндалевидное тело, дабы выяснить, что запускает механизмы поведения хищника и как координируются две группы нейронов, одна из которых несёт ответственность за укус, а вторая – за преследование.

«Мы взяли контроль над их анатомическим воплощением, исходя из этого мы сохраняем надежду, что в будущем сможем руководить ими еще правильнее», – информирует де Араджо.

Голодные игры

Примечательно, что животные не кусали наряду с этим собственных сородичей, не смотря на то, что известны корреляции активности миндалевидного тела с уровнем агрессивности.

«Совокупность не просто усиливает агрессию, – поясняют авторы работы. – "Наверное," она связана с интересом животного к получению пищи». А вот голод был связанным с охотничьими инстинктами и заставлял мышей активнее преследовать добычу.

В природе поведение хищников довольно часто принимает сложные и комплексные формы, каковые характерны многим челюстноротым (инфратип Gnathostomata, включающий надклассы рыб и четвероногих), включая людей.

«Это основной эволюционный игрок в формировании мозга, – отмечает де Араджо. – В том месте должен быть зачаточный подкорковый путь, что соединяет сигналы, поступающие от органов эмоций, с кусанием и движением челюстей».

Изучение выросло из попыток ученых осознать, какие конкретно нейронные механизмы несут ответственность за питание животных. Сотрудники лаборатории следили за тем, как мыши живут в клетках и как едят. Это и привело их к идее заняться изучением областей мозга, которые связаны с питанием и охотой.

В этом перечне большое количество территорий, но одна отвечает лишь за охоту, а не просто за питание в целом – это и была то самое центральное ядро миндалины, которое кроме этого может руководить шеи и мускулы челюстей, примененные в охоте. Согласно точки зрения авторов изучения, эта область идеально подходит для «включения» совокупности перемещений, характерных для охоты у челюстноротых позвоночных.

Школа мужика — Хочу всё ржать. Часть 2 — Уральские пельмени


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: