Dlaczego mokre psy się otrząsają? Wyjaśniono przyczyny neurologiczne

Dlaczego mokre psy się otrząsają? Wyjaśniono przyczyny neurologiczne

Kiedy pies strząsa wodę ze swojego futra, nie jest to po prostu przypadkowy ruch ani celowa próba zmoczenia kogoś w pobliżu.

Ten instynktowny odruch występuje u wielu ssaków futrzanych, w tym myszy, kotów, wiewiórek, lwów, tygrysów i niedźwiedzi. Ruch ten pomaga zwierzętom usunąć wodę, owady lub inne substancje drażniące z trudno dostępnych miejsc. Jednakże za tymi drżącymi ruchami kryje się złożony i tajemniczy wcześniej mechanizm neurologiczny.

Niedawno badacze zidentyfikowali obwód nerwowy, który wyzwala u myszy charakterystyczne potrząsanie „mokrym psem” – dotyczy to określonej klasy receptorów dotykowych i neuronów łączących rdzeń kręgowy z mózgiem. Wyniki ich badań opublikowano 7 listopada w czasopiśmieNaukaopublikowany 1.

„System dotykowy jest tak złożony i bogaty, że jest w stanie odróżnić kroplę wody od pełzającego owada lub delikatny dotyk ukochanej osoby” – wyjaśnia Kara Marshall, neurolog z Baylor College of Medicine w Houston w Teksasie. „To naprawdę niezwykłe powiązanie bardzo specyficznego podzbioru receptorów dotyku z tym znajomym i zrozumiałym zachowaniem”.

Wrażliwa skóra

Owłosiona skóra ssaków jest wyposażona w ponad 12 typów neuronów czuciowych, z których każdy ma unikalną funkcję wykrywania i interpretowania różnych wrażeń. Zespół kierowany przez Dawei Zhanga, neurobiologa pracującego wówczas na Uniwersytecie Harvarda w Cambridge w stanie Massachusetts, skupił się na typie ultraczułych receptorów dotyku znanych jako niskoprogowe mekanoreceptory włókien C (C-LTMR), które są owinięte wokół mieszków włosowych.

U ludzi receptory te kojarzą się z przyjemnymi doznaniami dotyku, takimi jak delikatny uścisk lub kojące pociągnięcie. Jednak u myszy i innych zwierząt pełnią funkcję ochronną: ostrzegają zwierzęta o obecności czegoś na ich skórze, czy to wody, brudu, czy pasożyta. Kiedy te bodźce powodują zginanie włosków na skórze, aktywują receptory C-LTMR, mówi Marshall, „rozszerzając wrażliwość skóry poza powierzchnię”.

Aby myszy laboratoryjne potrząsały futrem jak mokre psy, badacze nałożyli krople oleju słonecznikowego na tylne szyje myszy. Prawie wszystkie zwierzęta otrząsnęły się z tych kropli w ciągu dziesięciu sekund. Następnie zespół zmodyfikował genetycznie niektóre myszy, aby usunąć większość ich C-LTMR. Zwierzęta te wykazały 50% redukcję ruchów drżących, gdy krople oleju spadły na ich szyje, w porównaniu z niezmienionymi myszami kontrolnymi.

Naukowcy chcieli także zbadać, w jaki sposób sygnały z C-LTMR przemieszczają się przez układ nerwowy, aby zaaranżować potrząsanie mokrym psem. Wyśledzili drogę do grupy neuronów w rdzeniu kręgowym; łączy się ono z obszarem mózgu zwanym jądrem przyramiennym, które bierze udział w przetwarzaniu bólu, temperatury i dotyku.

Wykorzystując optogenetykę, technikę pozwalającą zaprogramować neurony do włączania i wyłączania w odpowiedzi na światło, naukowcy zablokowali aktywność neuronów rdzenia kręgowego. U tych myszy zaobserwowano 58% redukcję ruchów drżących w porównaniu z myszami kontrolnymi. Aktywność blokująca w jądrze przyramiennym również dała podobne wyniki. Myszy drapały, myły się i poruszały normalnie, co sugeruje, że obwody nerwowe są specyficzne dla potrząsania mokrym psem.

Specjalistyczny obwód

Odkrycie otwiera nowe możliwości dla przyszłych badań. „Mokry potrząsanie psem to bardzo skoordynowana reakcja motoryczna” – mówi Thomas Knopfel, neurolog z Baptist University w Hongkongu, który dodaje, że badanie jest dobrym punktem wyjścia do zbadania, w jaki sposób mózg wysyła polecenia sterujące ruchami. „Mokry psi wstrząs u wielu zwierząt jest spowodowany narkotykami psychodelicznymi” – wyjaśnia. Odpowiedź na psychodeliki jest powiązana z receptorami serotoninowymi, które również odgrywają rolę w przyjemnym dotyku. „To stanowi inspirację do dalszej pracy nad zrozumieniem powiązań”.

Zhang twierdzi, że przyszłe badania mogłyby również sprawdzić, czy nadaktywne C-LTMR przyczyniają się do takich schorzeń, jak zespół drgającej skóry u kotów, który obejmuje nagłe zmarszczki i nadmierne drgania skóry, lub inne formy nadwrażliwości skóry u ludzi.

1. Zhang, D. i in. Nauka https://doi.org/10.1126/science.adq8834 (2024).

   Artykuł
   
   Scholar Google

Pobierz referencje