Ученые раскрыли уникальный механизм поведения собак

Максим Петрук

Читати українською

Источник: Nature

Американские исследователи узнали, что происходит в организме собаки, когда она отряхивает воду.

Главные тезисы

Собаки и другие животные имеют уникальный механизм встряхивания раздражителей сз шерсти, который отвечает за избавление от воды, грязи и паразитов.
Эксперименты показали, что низкопороговые механорецепторы играют ключевую роль в активности встряхивания волос на коже у животных.
Блокировка активности спинномозговых нейронов и парабрахиального ядра уменьшает реакцию на встряхивание масла с шерсти у мышей.
Механизм отряхивания у собак вызывается психоделическими веществами, связанными с серотониновыми рецепторами.
Исследование помогает лучше понять механизмы поведения и реакции животных на внешние раздражители, открывая новые перспективы в нейробиологии.

Почему мокрые собаки отряхивают с себя воду и что за это отвечает

Отмечается, что встряхивание воды из шерсти также присуще котам, мышам, белкам, львам, тиграм и медведям. Это рефлекс, с помощью которого животные лишаются раздражителя в труднодоступных местах.

Такие действия, как узнали американские ученые, запускаются целым рядом нейронов.

Система настолько сложна и богата, что может отличить каплю воды от ползущего насекомого или нежного прикосновения хозяина. Это действительно удивительно — иметь возможность связать очень специфическую подгруппу сенсорных рецепторов с таким знакомым и понятным поведением, — объясняет нейробиолог из Медицинского колледжа Бейлора в Хьюстоне, штат Техас Кара Маршалл.

Собаки и другие животные имеют уникальный механизм встряхивания раздражителей из шерсти. — Мокрая собака

Подчеркивается, что волосяной покров млекопитающих имеет более 12 различных типов сенсорных нейронов, каждый из которых выполняет свою уникальную функцию обнаружения раздражителей и интерпретации различных ощущений.

Что показали результаты экспериментов

Американские исследователи решили проанализировать сверхчувствительные рецепторы обнаружения соприкосновения, которые называются низкопороговыми механорецепторами С-волокна и вращаются вокруг волосяных фолликулов.

В частности, у человека эти рецепторы отвечают за чувство удовольствия от прикосновений, объятий или успокаивающих поглаживаний.

Однако у животных эти рецепторы выполняют защитную функцию, предупреждая о присутствии на коже раздражителей, будь то вода, грязь или паразиты.

Раздражители сгибают волоски на коже, активируя C-LTMR и усиливая чувствительность кожи.

Для того чтобы заставить мышей стряхнуть шерсть по примеру собак, ученые нанесли им на заднюю часть шеи капли подсолнечного масла. Почти все грызуны встряхивали масло в течение следующих 10 минут.

После этого исследователи генетически модифицировали часть мышей и удалили у них большинство C-LTMR-рецепторов, а затем повторили эксперимент.

Оказалось, что после этого животные стали на половину меньше встряхивать масло из шерсти.

Кроме того, ученые установили, что сигналы C-LTMR проходят через группу нейронов в спинном мозге, которые связываются с участком мозга, который называется парабрахиального ядра.

Это ядро принимает участие в обработке боли, температуры и прикосновений.

В частности, исследователи заблокировали активность спинномозговых нейронов с помощью оптогенетики — метода конструирования нейронов, при котором они включаются и выключаются в ответ на свет.

После этого модифицированные мыши стали на 58% меньше встряхивать масло из шерсти. Блокировка активности в парабрахиальном ядре дало схожие результаты.

Мыши продолжали чесаться, ухаживать за собой и нормально двигаться, что свидетельствует о том, что нейронная цепь для "тряски мокрой собаки" очень специфична.

"Движение мокрой собаки" — очень скоординированная реакция. У многих животных он также вызывается психоделическими препаратами. Реакция на психоделики связана с серотониновыми рецепторами, также играющими важную роль в приятных осязаниях. Это дает вдохновение для дальнейшей работы, чтобы соединить все точки над "i", — отмечает нейробиолог из Гонконгского баптистского университета в Коулун-Тонг Томас Кнепфель.