De ce se scutură câinii umezi în uscare? Motivele neurologice explicate

De ce se scutură câinii umezi în uscare? Motivele neurologice explicate

Când un câine scutură apa din blană, acțiunea nu este doar o mișcare aleatorie, nici o încercare deliberată de a uda pe cineva din apropiere.

Acest reflex instinctiv este observat la multe mamifere blănoase, inclusiv șoareci, pisici, veverițe, lei, tigri și urși. Această mișcare ajută animalele să elimine apa, insectele sau alți iritanti din locurile greu accesibile. Cu toate acestea, în spatele acestor mișcări de tremurături se află un mecanism neurologic complex și anterior misterios.

Recent, cercetătorii au identificat circuitul neuronal care declanșează agitația caracteristică „câine umed” la șoareci – aceasta implică o clasă specifică de receptori tactili și neuroni care conectează măduva spinării la creier. Rezultatele lor au fost publicate pe 7 noiembrie în jurnalŞtiinţăpublicat 1.

„Sistemul tactil este atât de complex și bogat încât este capabil să distingă o picătură de apă de o insectă care se târăște sau atingerea delicată a unei persoane dragi”, explică Kara Marshall, neuroștiință la Colegiul de Medicină Baylor din Houston, Texas. „Este cu adevărat remarcabil să legăm un subset foarte specific de receptori tactili cu acest comportament familiar și de înțeles.”

Piele sensibilă

Pielea păroasă a mamiferelor este echipată cu peste 12 tipuri de neuroni senzoriali, fiecare având o funcție unică de a detecta și interpreta diferite senzații. O echipă condusă de Dawei Zhang, un neuroștiință la Universitatea Harvard din Cambridge, Massachusetts, s-a concentrat pe un tip de receptori tactili ultrasensibili cunoscuți sub numele de mecanoreceptori cu prag scăzut de fibre C (C-LTMR), care sunt înfășurați în jurul foliculilor de păr.

La oameni, acești receptori sunt asociați cu senzații plăcute la atingere, cum ar fi o îmbrățișare blândă sau o lovitură liniștitoare. Cu toate acestea, la șoareci și alte animale au o funcție de protecție: avertizează animalele de prezența a ceva pe piele, fie că este apă, murdărie sau un parazit. Când acești stimuli îndoaie firele de păr de pe piele, ei activează C-LTMR-urile, spune Marshall, „extinde sensibilitatea pielii dincolo de suprafață”.

Pentru a-i determina pe șoarecii de laborator să-și scuture blana ca pe câinii umezi, cercetătorii au aplicat picături de ulei de floarea soarelui pe gâtul din spate al șoarecilor. Aproape toate animalele s-au scuturat de aceste picături în zece secunde. Apoi, echipa a modificat genetic unii dintre șoareci pentru a elimina majoritatea C-LTMR-urilor lor. Aceste animale au arătat o reducere cu 50% a mișcărilor de scuturare atunci când picăturile de ulei le-au căzut pe gât, comparativ cu șoarecii martor nealterați.

Cercetătorii au vrut, de asemenea, să examineze modul în care semnalele de la C-LTMR călătoresc prin sistemul nervos pentru a orchestra tremuratul câinelui umed. Au trasat traseul către un grup de neuroni din măduva spinării; aceasta se conectează la o zonă din creier cunoscută sub numele de nucleul parabrahial, care este implicată în procesarea durerii, a temperaturii și a atingerii.

Folosind optogenetica, o tehnică care permite neuronilor să fie programați să se pornească și să se oprească ca răspuns la lumină, cercetătorii au blocat activitatea neuronilor măduvei spinării. Acești șoareci au avut o reducere cu 58% a mișcărilor de agitare în comparație cu șoarecii martor. Activitatea de blocare a nucleului parabrahial a produs, de asemenea, rezultate similare. Șoarecii s-au zgâriat, s-au îngrijit și s-au mișcat în mod normal, sugerând că circuitele neuronale sunt specifice scuturării câinelui umed.

Circuit specializat

Descoperirea deschide noi posibilități pentru cercetări viitoare. „Strângerea câinelui umed este un răspuns motor foarte coordonat”, spune Thomas Knopfel, un neuroștiință la Baptist University din Hong Kong, care adaugă că studiul este un bun punct de plecare pentru a explora modul în care creierul trimite comenzi pentru a controla mișcările. „Sheke-ul umed de câine la multe animale este cauzat de medicamentele psihedelice”, explică el. Răspunsul la psihedelice este legat de receptorii serotoninei, care joacă, de asemenea, un rol în atingerea plăcută. „Acest lucru oferă inspirație pentru munca ulterioară pentru a înțelege conexiunile.”

Zhang spune că cercetările viitoare ar putea examina, de asemenea, dacă C-LTMR-urile hiperactive contribuie la afecțiuni precum sindromul de convulsii a pielii la pisici, care implică ondulații bruște ale pielii și spasme excesive sau alte forme de hipersensibilitate a pielii la oameni.

1. Zhang, D. şi colab. Știință https://doi.org/10.1126/science.adq8834 (2024).

   Articol
   
   Google Academic

Descărcați referințe