Грызунов, младший научный сотрудник

08 января 2020


Фото носит иллюстративный характер. Из открытых источников.
Фото носит иллюстративный характер. Из открытых источников.
Уже почти два столетия мыши и крысы активно используются в лабораторных  исследованиях. Количество этих неучтенных солдат научного фронта подсчитать невозможно. Но ученые признаются, что на грызунах ставится более 70 % опытов с участием животных.  Без жертвенного служения этих маленьких помощников исследователей, пушистых двигателей прогресса, были бы невозможны успехи современной науки. Наш условный Грызунов — типичный представитель лабораторной братии. И вполне себе научный сотрудник, пусть  и самый меньший. Чем же он сегодня занимается?

Играет в прятки с коллегами

В сентябрьском выпуске журнала Science опубликованы результаты весьма любопытного исследования. Группа немецких нейробиологов из Университета имени Гумбольдта в Берлине провела эксперимент с участием крыс. Была поставлена цель  изучить игровое поведение животных. Профессор Михаэль Брехт  и его помощники оборудовали специальную комнату площадью 30 м2, создав в ней своеобразный лабиринт из прозрачных и непрозрачных  контейнеров, коробок и перегородок. В этом помещении люди  и взрослые самцы крысы... играли  в прятки.

Сначала животное помещали в коробку с крышкой, а экспериментатор прятался за каким-нибудь предметом и открывал крышку дистанционно. Крыса бросалась на поиски человека и когда находила (для этого нужно было оказаться на расстоянии 40 см от него и установить зрительный контакт), получала поощрение: щекотку или поглаживание. А вот научить крысу прятаться оказалось сложнее. Выпустив ее из коробки, нужно было дождаться, пока она скроется из виду, и за это выдать щедрую награду. И так множество раз. На все про все ушло две недели.

Когда крысы вошли во вкус, они сами стали усложнять игру. Если водил человек, они научились скрываться за непрозрачными укрытиями, выбирая темные коробки и укромные уголки, а к концу эксперимента отдавали предпочтение листам картона. Если вÓдой была крыса, человек выбирал три разных сценария: затаивался в одном и том же месте, постоянно менял укрытие, пытался спрятаться, не закрыв крышку на коробке с животным. Так выяснилось, что зверек следит за человеком. Если коробка закрывалась и слежка была невозможна, крыса сразу направлялась в «излюбленные» места, которые до этого выбирал игрок. 

При этом животные издавали писк. Если искали их, то они пищали громче всего, выбираясь из клетки, но полностью затихали, найдя укрытие и притаившись. Если крыса искала человека, то самые громкие, ликующие звуки она издавала, найдя его.

Изучив паттерны активности нейронов в префронтальной коре, ученые выяснили, что они очень разнились, когда крысы прятались и когда искали. Если предстояло прятаться, нейроны не включались, но активировались, когда крыса выбиралась из клетки, чтобы найти человека. А значит, животное отлично видело разницу между двумя процессами. В ходе игры зверьки вели себя очень эмоционально: подскакивали, когда отыскивали экспериментатора, дразнили его, подглядывали из-за укрытия. И все это — исключительно из любви к игре, ведь если бы целью было получить вознаграждение, грызуны не затихали бы в укрытиях и не выбирали бы темные коробки, чтобы затруднить поиск. 
Впрочем, что наша жизнь? Игра!..

Учится управлять транспортным средством
 

А в октябре New Scientist поведал миру об успехе американских  ученых из Университета Ричмонда, которым удалось обучить крысу… водить автомобиль! Причем животные продемонстрировали  не только способности ездить по прямой, но и талант  к маневрированию, когда этого требовала ситуация. 
Крохотный электромобильчик снабдили тремя рычагами. Один из них отвечал за прямое направление, а два за повороты влево-вправо. Сначала животное должно было забраться в «авто» и привести его в движение. А затем доехать до пункта назначения — лотка с ломтиком фрукта, «переключая» рычаги. Не все грызуны оказались профессиональными гонщиками. Но виноваты в этом ученые, поставившие участников в неравные условия, можно сказать, с самого их рождения. 

Крыс для эксперимента отбирали в раннем возрасте, разделив на две группы и поместив в разные обстоятельства: одни животные росли среди предметов и в обстановке, способствующей развитию, например, у них были игрушки. Другие бедняги были лишены воспитания, и «образования» также не получили. Само собой разумеется, особи из первой команды очень быстро справились с задачей, а «неудачникам» этого сделать не удалось (вот оно, печальное последствие исключения социальных факторов!). Также в ходе эксперимента выяснилось, что крысы, выросшие в сложной среде, не испытывали стресса и чувствовали себя гораздо спокойнее «непродвинутых» сородичей. Более того, гормональные тесты показали, что вождение в целом расслабляет крыс.

Ученые в очередной раз убедились в нейропластичности мозга этих удивительных животных, который отлично адаптируется к разным задачам. А также задались вопросом, каким образом могут быть связаны между собой управление автомобилем и повышение эмоциональной устойчивости и какие зоны мозга за это отвечают. Быть может, удастся отыскать эффективный способ, позволяющий человеку за рулем бороться со стрессом, включившись в процесс дорожного движения? 

Однако для чистоты эксперимента неплохо было бы устроить в лаборатории проезжую часть с множеством «крысиных» автомобилей, а также вывести специальную линию грызунов с полосатым хвостом, чтобы регулировать вождение охочих до лакомства водителей. В качестве штрафа — «конфискованный» кусочек фрукта.

Спасает  человеческие  жизни  
 

Специально созданная линия трансгенных крыс с функциональной недостаточностью транспортера дофамина используется в исследовании, которое проводят две группы ученых (из Германии и России) по изучению влияния дефицита белкового транспортера дофамина на такие заболевания, как синдром дефицита внимания и гиперактивность, биполярное расстройство, шизофрения и болезнь Паркинсона. 

Сообщение об этом появилось в журнале Neural Regeneration Research. На сегодняшний день эффективных лекарственных средств для лечения этих заболеваний не существует. Дофамин, как известно, помимо прочих своих многочисленных функций, регулирует двигательную активность, а разрушение дофаминовых нейронов приводит к болезни Паркинсона. Препарат, применяющийся при ее лечении, стимулирует дофаминовые рецепторы других дофаминергических путей и нередко ответственен за развитие психоза у пациентов с болезнью Паркинсона. Слишком сильная стимуляция дофаминовых рецепторов определенного типа провоцирует развитие психических симптомов, свойственных шизофрении. До сих пор при этой болезни назначают препараты, блокирующие дофаминовые рецепторы. Большинство из них действуют не избирательно, а заглушают все дофаминовые рецепторы подряд, и тогда развивается побочный эффект, так называемый лекарственный паркинсонизм.

По данным ВОЗ, свыше 21 миллиона человек в мире страдает шизофренией, болезнь Паркинсона диагностируют более чем у 4 миллионов. Крысы выбраны в качестве модельных животных, поскольку обладают большим объемом мозга, а также отличаются сложным поведением. Исследователи возлагают на новую модифицированную линию большие надежды. 

Кстати, учеными были выведены более двух сотен линий крыс для научных экспериментов. А в лаборатории эволюционной генетики Института цитологии и генетики РАН получили совершенно уникальный вид крыс, по уровню гормонов и медиаторов стресса в мозгу похожих на больных шизофренией людей. Эти особи и внешне весьма своеобразны: маловесны, беспокойны, с пролысинами на шерсти. Врачам очень сложно уловить фазу каталепсии у пациента, страдающего шизофренией. С крысами можно не только изучать данную фазу, но и вызывать ее при необходимости, а также исследовать биохимические показатели, ее сопровождающие.

Похоже, ради спасения человеческой жизни наш герой примеряет на себя болезни, его сородичам вовсе несвойственные. И рискует навсегда оказаться в лапах депрессии, невроза, шизофрении.

Оксана Григорьева, Минск.



Комментировать


comments powered by HyperComments