Kāpēc slapji suņi sevi sakrata? Neiroloģiskie iemesli izskaidroti

Kāpēc slapji suņi sevi sakrata? Neiroloģiskie iemesli izskaidroti

Kad suns izkrata ūdeni no kažokādas, darbība nav tikai nejauša kustība, ne arī tīšs mēģinājums apliet kādu tuvumā esošo.

Šis instinktīvais reflekss ir redzams daudziem pūkainiem zīdītājiem, tostarp pelēm, kaķiem, vāverēm, lauvām, tīģeriem un lāčiem. Šī kustība palīdz dzīvniekiem noņemt ūdeni, kukaiņus vai citus kairinātājus no grūti sasniedzamām vietām. Tomēr aiz šīm kratīšanas kustībām slēpjas sarežģīts un iepriekš noslēpumains neiroloģisks mehānisms.

Nesen pētnieki identificēja nervu ķēdi, kas izraisa raksturīgo "slapjo suņu" kratīšanu pelēm - tas ietver īpašu taktilo receptoru un neironu klasi, kas savieno muguras smadzenes ar smadzenēm. Viņu rezultāti tika publicēti žurnālā 7. novembrīZinātnepublicēts 1.

"Skāriensistēma ir tik sarežģīta un bagāta, ka tā spēj atšķirt ūdens pilienu no rāpojoša kukaiņa vai mīļotā cilvēka maigā pieskāriena," skaidro Kara Māršala, neirozinātniece no Beiloras Medicīnas koledžas Hjūstonā, Teksasā. "Ir patiesi izcili saistīt ļoti specifisku pieskārienu receptoru apakškopu ar šo pazīstamo un saprotamo uzvedību."

Jutīga āda

Zīdītāju matainā āda ir aprīkota ar vairāk nekā 12 maņu neironu veidiem, katram no kuriem ir unikāla funkcija, lai noteiktu un interpretētu dažādas sajūtas. Komanda, kuru vadīja Davejs Džans, neirozinātnieks no Harvardas universitātes Kembridžā, Masačūsetsā, koncentrējās uz īpaši jutīgiem pieskāriena receptoriem, kas pazīstami kā C-šķiedras zema sliekšņa mekanoreceptori (C-LTMR), kas ir aptīti ap matu folikulām.

Cilvēkiem šie receptori ir saistīti ar patīkamām pieskāriena sajūtām, piemēram, maigu apskāvienu vai nomierinošu insultu. Tomēr pelēm un citiem dzīvniekiem tiem ir aizsargfunkcija: tie brīdina dzīvniekus par kaut ko uz viņu ādas, neatkarīgi no tā, vai tas ir ūdens, netīrumi vai parazīts. Kad šie stimuli izliek matus uz ādas, tie aktivizē C-LTMR, saka Māršals, "paplašinot ādas jutīgumu ārpus virsmas."

Lai laboratorijas peles kratītu savu kažoku kā slapjus suņus, pētnieki uz peļu pakaļkakliem iepilināja saulespuķu eļļas pilienus. Gandrīz visi dzīvnieki nokratīja šos pilienus desmit sekunžu laikā. Pēc tam komanda ģenētiski modificēja dažas peles, lai noņemtu lielāko daļu to C-LTMR. Šiem dzīvniekiem kratīšanas kustības samazinājās par 50%, kad eļļas pilieni nokrita uz viņu kakla, salīdzinot ar nemainītām kontroles pelēm.

Pētnieki arī vēlējās izpētīt, kā signāli no C-LTMR pārvietojas pa nervu sistēmu, lai organizētu slapjo suņa kratīšanu. Viņi izsekoja maršrutu līdz neironu grupai muguras smadzenēs; tas savienojas ar smadzeņu zonu, kas pazīstama kā parabrahiālais kodols, kas ir iesaistīts sāpju, temperatūras un pieskāriena apstrādē.

Izmantojot optoģenētiku, paņēmienu, kas ļauj ieprogrammēt neironus, lai tie ieslēgtos un izslēgtos, reaģējot uz gaismu, pētnieki bloķēja muguras smadzeņu neironu darbību. Šīm pelēm kratīšanas kustības samazinājās par 58%, salīdzinot ar kontroles pelēm. Bloķējošā aktivitāte parabrahiālajā kodolā arī radīja līdzīgus rezultātus. Peles skrāpējās, kopja sevi un normāli kustējās, kas liecina, ka nervu shēma ir raksturīga mitrai suņu kratīšanai.

Specializēta ķēde

Atklājums paver jaunas iespējas turpmākiem pētījumiem. "Mitrā suņa kratīšana ir ļoti koordinēta motora reakcija," saka Tomass Knopfels, Honkongas Baptistu universitātes neirozinātnieks, kurš piebilst, ka pētījums ir labs sākumpunkts, lai izpētītu, kā smadzenes sūta komandas kustību kontrolei. "Daudzu dzīvnieku mitro suņu kratīšanu izraisa psihedēliskās zāles," viņš skaidro. Reakcija uz psihodēliskajiem līdzekļiem ir saistīta ar serotonīna receptoriem, kuriem ir arī nozīme patīkamā pieskārienā. "Tas sniedz iedvesmu turpmākam darbam, lai izprastu savienojumus."

Džans saka, ka turpmākajos pētījumos varētu arī pārbaudīt, vai pārmērīgi aktīvi C-LTMR veicina tādus apstākļus kā ādas raustīšanās sindroms kaķiem, kas ietver pēkšņu ādas viļņošanos un pārmērīgu raustīšanu, vai citus ādas paaugstinātas jutības veidus cilvēkiem.

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

   Raksts
   
   Google Scholar

Lejupielādēt atsauces