Miks raputavad märjad koerad end kuivaks? Selgitatud neuroloogilised põhjused

Miks raputavad märjad koerad end kuivaks? Selgitatud neuroloogilised põhjused

Kui koer raputab oma karusnahast vett, pole tegevus lihtsalt juhuslik liikumine - mitte tahtlik katse kedagi läheduses.

Seda instinktiivset refleksi nähakse paljudel karvastel imetajatel, sealhulgas hiirtel, kassidel, oravadel, lõvidel, tiigritel ja karudel. See liikumine aitab loomadel eemaldada vett, putukaid või muid ärritajaid raskesti ligipääsetavatest kohtadest. Nende värisevate liikumiste taga on aga keeruline ja varem salapärane neuroloogiline mehhanism.

Hiljuti tuvastasid teadlased närviskeemi, mis käivitab hiirtel iseloomuliku märja koera raputuse - see hõlmab konkreetset kombatavate retseptorite ja neuronite klassi, mis ühendavad seljaaju ajuga. Nende tulemused avaldati 7. novembril ajakirjasTeadusavaldatud 1.

"Puutesüsteem on nii keeruline ja rikas, et suudab eristada tilka vett indekseerivast putukast või lähedase õrnast puudutusest," selgitab Texase Houstoni Baylori meditsiinikolledži neuroteadlane Kara Marshall. "On tõeliselt tähelepanuväärne ühendada puutetundjate väga konkreetne alamhulk selle tuttava ja arusaadava käitumisega."

Empfindliche Haut

Imetajate karvane nahk on varustatud enam kui 12 tüüpi sensoorsete neuronitega, millel kõigil on ainulaadne funktsioon erinevate aistingute tuvastamiseks ja tõlgendamiseks. Massachusettsi osariigis Cambridge'i Harvardi ülikooli neuroteadlase Dawei Zhangi juhitud meeskond keskendus ultrasenitiivsetele puutetundjatele, mida tuntakse C-kiudude madala lävega mekanoretseptorid (C-LTMR), mis on mähitud juuste folliikulite ümber.

Inimestel on need retseptorid seotud meeldivate puudutustunnetega, näiteks õrn kallistus või rahustav löök. Hiirtel ja teistel loomadel on neil aga kaitsefunktsioon: nad hoiatavad loomasid nahal, olgu see siis vesi, mustus või parasiit. Kui need stiimulid nahal painutavad, aktiveerivad nad C-LTMR-id, ütleb Marshall, "laiendab naha tundlikkust kaugemale pinnale."

Et laborihiired raputada karusnaha nagu niisked koerad, kandsid teadlased hiirte tagumistele kaeladele tilka päevalilleõli. Peaaegu kõik loomad raputasid neid tilka kümne sekundi jooksul. Seejärel modifitseeris meeskond geneetiliselt osa hiirtest, et eemaldada suurem osa nende C-LTMR-ist. Nendel loomadel oli raputamisliigutuste vähenemine 50%, kui õli tilgad kaelale langesid võrreldes muutumatu kontrollhiirtega.

Teadlased soovisid ka uurida, kuidas C-LTMR-ide signaalid rändavad läbi närvisüsteemi, et korraldada niiske koera raputamist. Nad jälgisid marsruuti seljaaju neuronite rühmani; See ühendatakse aju piirkonnaga, mida tuntakse parabrachiaalse tuumana, mis on seotud valu, temperatuuri ja puudutuse töötlemisega.

Kasutades optogeneetikat, tehnikat, mis võimaldab neuroneid programmeerida vastuseks valgusele sisse ja välja, blokeerisid teadlased seljaaju neuronite aktiivsuse. Nendel hiirtel vähenes raputamisliigutused 58% võrreldes kontrollhiirtega. Parabrachiaalse tuuma blokeerimine andis ka sarnaseid tulemusi. Hiired kriimustasid, hoolitsesid end ja liikusid normaalselt, viidates sellele, et närviskeem on spetsiifiline niiske koera raputamisel.

Spetsialiseeritud vooluring

Avastus avab uusi võimalusi edaspidiseks uurimistööks. "Märgkoera raputamine on väga koordineeritud motoorse reaktsioon," ütleb Hongkongi Baptisti ülikooli neuroteadlane Thomas Knopfel, kes lisab, et uuring on hea lähtepunkt, et uurida, kuidas aju saadab käske liikumiste kontrollimiseks. "Paljudel loomadel on märg koera raputatud psühhedeelsed ravimid," selgitab ta. Vastus psühhedeeliatele on seotud serotoniini retseptoritega, mis mängivad rolli ka meeldiva puudutusega. "See annab inspiratsiooni ühenduste mõistmiseks edasiseks tööks."

Zhang ütleb, et tulevased uuringud võiksid ka uurida, kas üleaktiivsed C-LTMR-id aitavad kaasa sellistele haigustele nagu kasside nahasündroom, mis hõlmab naha äkilisi külgi ja liigset tõmblemist, või muid nahavorme inimestel.

1. Zhang, D. jt. Teadus https://doi.org/10.1126/science.adq8834 (2024).

   Artikkel
   
   Google Scholar

Laadige alla viited