Защо мокрите кучета се разклащат сухи? Обясни се неврологичните причини

Защо мокрите кучета се разклащат сухи? Обясни се неврологичните причини

Когато куче разтърси вода от козината си, действието не е просто случайно движение - нито умишлен опит да се напои някого наблизо.

Този инстинктивен рефлекс се наблюдава при много пухкави бозайници, включително мишки, котки, катерици, лъвове, тигри и мечки. Това движение помага на животните да премахнат водата, насекомите или други дразнители от труднодостъпни места. За тези треперещи движения обаче има сложен и преди това мистериозен неврологичен механизъм.

Наскоро изследователите идентифицираха невронната схема, която задейства характерния "мокро куче" разтърсване при мишки - това включва специфичен клас тактилни рецептори и неврони, които свързват гръбначния мозък с мозъка. Техните резултати бяха публикувани на 7 ноември в списаниетоНаукапубликувано 1.

„Сензорната система е толкова сложна и богата, че е в състояние да разграничи капка вода от пълзящо насекомо или нежното докосване на любим човек“, обяснява Кара Маршал, невронаука в Медицинския колеж Baylor в Хюстън, Тексас. „Наистина е забележително да се свърже много специфичен подмножество от сензорни рецептори с това познато и разбираемо поведение.“

Чувствителна кожа

Космата кожа на бозайниците е оборудвана с над 12 вида сензорни неврони, всеки с уникална функция за откриване и интерпретация на различни усещания. Екип, ръководен от Дауи Джан, невролог, тогава в Харвардския университет в Кеймбридж, Масачузетс, се съсредоточи върху вид ултрасенситивни сензорни рецептори, известни като меканорецептори с ниска прагове (C-LTMRS), които са обвити около космените фоликули.

При хората тези рецептори са свързани с приятни усещания за докосване, като нежна прегръдка или успокояващ удар. Въпреки това, при мишки и други животни те имат защитна функция: те предупреждават животните за присъствието на нещо върху кожата си, било то вода, мръсотия или паразит. Когато тези стимули огъват космите върху кожата, те активират C-LTMRS, казва Маршал, „разширявайки чувствителността на кожата отвъд само повърхността“.

За да получат лабораторни мишки, за да разклатят козината си като мокри кучета, изследователите нанесоха капки слънчогледово масло върху задните вратове на мишките. Почти всички животни разтърсиха тези капки в рамките на десет секунди. След това екипът генетично модифицира някои от мишките, за да премахне по-голямата част от своите C-LTMR. Тези животни показват 50% намаление на движенията на треперене, когато капки масло паднаха върху вратовете им в сравнение с непроменени контролни мишки.

Изследователите също искаха да проучат как сигналите от C-LTMR пътуват през нервната система, за да организират мокрото разклащане на кучето. Те проследиха маршрута до група неврони в гръбначния мозък; Това се свързва с област в мозъка, известна като парабрахиално ядро, което участва в обработката на болката, температурата и докосването.

Използвайки оптогенетика, техника, която позволява на невроните да бъдат програмирани да се включват и изключват в отговор на светлината, изследователите блокираха активността на невроните на гръбначния мозък. Тези мишки имат 58% намаление на движенията на треперене в сравнение с контролните мишки. Блокирането на активността в парабрахиалното ядро ​​също доведе до подобни резултати. Мишките се надраскаха, поддържаха се и се движеха нормално, което предполагаше, че невронната верига е специфична за мокрото разтърсване на кучета.

Специализирана верига

Откритието отваря нови възможности за бъдещи изследвания. „Мокрото кучешки шейк е много координирана двигателна реакция“, казва Томас Нопел, невролог от баптисткия университет в Хонконг, който добавя, че изследването е добра отправна точка за изследване на това как мозъкът изпраща команди за контрол на движенията. „Мокрото разтърсване на кучета при много животни е причинена от психеделични лекарства“, обяснява той. Отговорът на психеделиците е свързан със серотониновите рецептори, които също играят роля при приятно докосване. „Това осигурява вдъхновение за по -нататъшна работа за разбиране на връзките.“

Джан казва, че бъдещите изследвания биха могли също да проучат дали свръхактивните C-LTMR допринасят за състояния като синдром на кожата на Twitch при котки, което включва внезапни пулсации на кожата и прекомерно потрепване или други форми на свръхчувствителност към кожата при хора.

1. Zhang, D. et al. Наука https://doi.org/10.1126/science.adq8834 (2024).

   Статия
   
   Google Учен

Изтеглете референции