Kodėl šlapi šunys drebina? Paaiškintos neurologinės priežastys

Kodėl šlapi šunys drebina? Paaiškintos neurologinės priežastys

Kai šuo purškia vandenį iš savo kailio, veiksmas nėra tik atsitiktinis judėjimas - nė vienas tyčinis bandymas permerkti ką nors netoliese.

Šis instinktyvus refleksas matomas daugelyje kailinių žinduolių, įskaitant peles, kates, voveres, liūtus, tigrus ir lokius. Šis judėjimas padeda gyvūnams pašalinti vandenį, vabzdžius ar kitus dirgiklius iš sunkiai pasiekiamų vietų. Tačiau už šių drebėjimo judesių yra sudėtingas ir anksčiau paslaptingas neurologinis mechanizmas.

Neseniai tyrėjai nustatė nervų grandinę, kuri suaktyvina būdingą „šlapio šuns“ purtymą pelėms - tai apima specifinę lytėjimo receptorių ir neuronų klasę, jungiančią nugaros smegenis su smegenimis. Jų rezultatai buvo paskelbti lapkričio 7 dMokslasPaskelbta 1.

„Jutiklinė sistema yra tokia sudėtinga ir turtinga, kad ji gali atskirti vandens lašą nuo šliaužiančio vabzdžio ar švelnaus mylimojo prisilietimo“, - aiškina Kara Marshall, neuromokslininkė iš Baylor medicinos koledžo Hiustone, Teksase. „Tikrai nuostabu susieti labai specifinį jutiklinių receptorių pogrupį su šiuo pažįstamu ir suprantamu elgesiu“.

Jautri oda

Plauktoje žinduolių odoje yra daugiau nei 12 tipų jutimo neuronų, kurių kiekviena turi unikalią funkciją, skirtą aptikti ir interpretuoti skirtingus pojūčius. Komanda, vadovaujama Dawei Zhang, tuometiniam tuometiniam Harvardo universitete Kembridže, Masačusetso valstijoje, daugiausia dėmesio skyrė tam tikro tipo ultragarsiniams jutikliniams receptoriams, žinomiems kaip C pluošto žemo slenksčio mekanoreceptoriai (C-LTMR), kurie yra apvynioti aplink plaukų folikulus.

Žmonėms šie receptoriai yra siejami su maloniais prisilietimo pojūčiais, tokiais kaip švelnus apkabinimas ar raminantis insultas. Tačiau pelėms ir kitiems gyvūnams jie turi apsauginę funkciją: jie įspėja gyvūnus apie tai, kad ant jų odos yra kažkas, ar tai būtų vanduo, nešvarumai, ar parazitas. Kai šie dirgikliai sulenkia plaukus ant odos, jie suaktyvina C-LTMRS, sako Marshall'as: „Išplėtė odos jautrumą ne tik paviršių“.

Norėdami pritraukti laboratorijos peles, kad jie purtytų savo kailį kaip šlapius šunis, tyrėjai pelių užpakaliniams kakleliams pritaikė saulėgrąžų aliejaus lašus. Beveik visi gyvūnai per dešimt sekundžių sukrėtė šiuos lašus. Tada komanda genetiškai pakeitė kai kurias peles, kad pašalintų didžiąją dalį jų C-LTMR. Šie gyvūnai parodė 50% drebėjimo judesių sumažėjimą, kai ant kaklo krito aliejaus lašai, palyginti su nepakeistomis kontrolinėmis pelėmis.

Tyrėjai taip pat norėjo ištirti, kaip C-LTMR signalai keliauja per nervų sistemą, kad būtų orkestruota šlapio šuns drebulys. Jie atsekė kelią į stuburo smegenų neuronų grupę; Tai jungiasi su smegenų sritimi, žinomu kaip parabrachialinis branduolys, kuris yra susijęs su skausmo, temperatūros ir prisilietimo apdorojimu.

Naudodamiesi optogenetiku, metodu, leidžiančia neuronams užprogramuoti, kad būtų galima įjungti ir išjungti reaguojant į šviesą, tyrėjai blokavo stuburo smegenų neuronų aktyvumą. Šių pelių drebėjimo judesių sumažėjo 58%, palyginti su kontrolinėmis pelėmis. Blokavimo aktyvumas parabrachialiniame branduolyje taip pat davė panašius rezultatus. Pelės subraižė, prižiūrėjo save ir paprastai judėjo, o tai rodo, kad nervų schemos būdinga šlapio šuns drebėjimui.

Specializuota grandinė

Šis atradimas atveria naujas galimybes ateities tyrimams. „Šlapio šuns drebėjimas yra labai suderintas motorinis atsakas“, - sako Thomas Knopfel, Honkongo baptistų universiteto neuromokslas, kuris priduria, kad tyrimas yra geras atspirties taškas tiriant, kaip smegenys siunčia komandas kontroliuoti judesius. „Šlapio šuo daugeliui gyvūnų sukelia psichodeliniai vaistai“, - aiškina jis. Atsakymas į psichodelines yra susijęs su serotonino receptoriais, kurie taip pat vaidina malonų prisilietimą. „Tai suteikia įkvėpimo tolesniam darbui suprasti ryšius“.

Zhang sako, kad būsimi tyrimai taip pat galėtų ištirti, ar hiperaktyvūs C-LTMR prisideda prie tokių ligų kaip „Twitch“ odos sindromas katėms, o tai apima staigius odos virpesius ir per didelį trūkčiojimą ar kitokias žmonių jautrumo odai.

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

   Straipsnis
   
   „Google Scholar“

Atsisiųskite nuorodas