Задумывались ли вы недавно, как социальное дистанцирование и самоизоляция могут влиять на ваш мозг? Международная исследовательская группа под руководством Эрин Шуман из Института исследований мозга Макса Планка обнаружила молекулу мозга, которая функционирует как «термометр» для определения присутствия других людей в окружающей среде животного. Рыбки данио «чувствуют» присутствие других посредством механочувствительности и движения воды, что включает в себя гормон мозга.
Различные социальные условия могут вызвать длительные изменения в поведении животных. Социальная изоляция, например, может иметь разрушительные последствия для людей и других животных, включая рыбок данио. Однако системы мозга, которые воспринимают социальную среду, недостаточно изучены. Чтобы выяснить, реагируют ли нейронные гены на драматические изменения в социальной среде, аспирант Лукас Аннезер и его коллеги разводили рыбок данио в одиночку или вместе со своими родственниками в течение разных периодов времени. Ученые использовали секвенирование РНК, чтобы измерить уровни экспрессии тысяч нейрональных генов.
Отслеживание социальной плотности
«Мы обнаружили постоянное изменение экспрессии нескольких генов у рыб, выращенных в условиях социальной изоляции . Одним из них был паратироидный гормон 2 (pth2), кодирующий относительно неизвестный пептид в мозге. Любопытно, что экспрессия pth2 отслеживалась не только «Удивительно, но когда рыба данио была изолирована, pth2 исчез в мозгу, но уровень его экспрессии быстро вырос, как показания термометра, когда в аквариум были добавлены другие рыбы», — объясняет Аннезер.
Взволнованные этим открытием, ученые проверили, можно ли обратить вспять эффекты изоляции, поместив ранее изолированную рыбу в социальную среду. «Всего через 30 минут плавания со своими родственниками произошло значительное восстановление уровня pth2. Через 12 часов с родственниками уровни pth2 были неотличимы от тех, которые наблюдаются у социально воспитанных животных», — говорит Аннезер. «Это действительно сильное и быстрое регулирование было неожиданным и указывало на очень тесную связь между экспрессией генов и окружающей средой».
Итак, какую сенсорную модальность используют животные для обнаружения других и изменения экспрессии генов? «Оказалось, что сенсорная модальность, которая контролирует экспрессию pth2, была не зрением, вкусом или запахом, а скорее механочувствительностью — они фактически« чувствовали »физические движения плавающих соседних рыб», — объясняет Шуман.
Чувство движения воды
Рыбы воспринимают движение («механочувствие») в непосредственной близости с помощью сенсорного органа, называемого боковой линией. Чтобы проверить роль механочувствительности в управлении экспрессией pth2, команда удалила механочувствительные клетки в пределах боковой линии рыбы. У ранее изолированных животных удаление клеток боковой линии предотвращало восстановление нейрогормона, которое обычно вызывалось присутствием других рыб.
Так же, как мы, люди, чувствительны к прикосновениям, рыбки данио, похоже, специально настроены на плавательные движения других рыб. Ученые заметили изменения в уровнях pth2, вызванные движением воды, вызванным сородичами в аквариуме. «Личинки рыбок данио плавают короткими рывками. Мы имитировали эту стимуляцию воды, запрограммировав двигатель для создания искусственных движений рыб. Интересно, что у ранее изолированных рыб искусственные движения спасали уровни pth2, как и настоящая соседняя рыба» , — объясняет Аннесер.
«Наши данные указывают на удивительную роль относительно неизученного нейропептида Pth2 — он отслеживает и реагирует на плотность популяции в социальной среде животного. Ясно, что присутствие других может иметь драматические последствия для доступа животного к ресурсам и окончательного выживания «Таким образом, вероятно, что этот нейрогормон будет регулировать социальный мозг и поведенческие сети», — заключает Шуман.
Загрузка...
