Varför skakar våta hundar sig torra? De neurologiska orsakerna förklarade

Varför skakar våta hundar sig torra? De neurologiska orsakerna förklarade

När en hund skakar vatten från päls, är handlingen inte bara en slumpmässig rörelse - inte ett avsiktligt försök att dränka någon i närheten.

Denna instinktiva reflex ses hos många lurviga däggdjur, inklusive möss, katter, ekorrar, lejon, tigrar och björnar. Denna rörelse hjälper djur att ta bort vatten, insekter eller andra irriterande medel från svåråtkomliga platser. Det finns emellertid en komplex och tidigare mystisk neurologisk mekanism bakom dessa skakande rörelser.

Nyligen identifierade forskare den neurala kretsen som utlöser den karakteristiska "våta hunden" skakning i möss - detta involverar en specifik klass av taktila receptorer och neuroner som förbinder ryggmärgen till hjärnan. Deras resultat publicerades 7 november i tidskriftenVetenskappublicerad 1.

"Touch -systemet är så komplicerat och rikt att det kan skilja en droppe vatten från ett krypande insekt eller en öm beröring av en älskad," förklarar Kara Marshall, en neurovetenskapsman vid Baylor College of Medicine i Houston, Texas. "Det är verkligen anmärkningsvärt att koppla en mycket specifik delmängd av beröringsreceptorer till detta bekanta och förståeliga beteende."

Känslig hud

Den håriga huden hos däggdjur är utrustad med över 12 typer av sensoriska neuroner, var och en med en unik funktion för att upptäcka och tolka olika sensationer. Ett team under ledning av Dawei Zhang, en neurovetenskapsman sedan vid Harvard University i Cambridge, Massachusetts, fokuserade på en typ av ultraljudskänsliga beröringsreceptorer kända som C-fiber lågtröskelmekanoreceptorer (C-LTMR), som är lindade runt hårfolliklar.

Hos människor är dessa receptorer förknippade med trevliga känslor av beröring, till exempel en mild kram eller en lugnande stroke. Men hos möss och andra djur har de en skyddande funktion: de varnar djuren för närvaron av något på deras hud, vare sig det är vatten, smuts eller en parasit. När dessa stimuli böjer hårstrån på huden aktiverar de C-LTMR: erna, säger Marshall, "utvidgar hudens känslighet utöver bara ytan."

För att få labbmöss att skaka päls som våta hundar, applicerade forskarna droppar solrosolja på mössens bakhalsar. Nästan alla djur skakade av dessa droppar inom tio sekunder. Teamet modifierade sedan genetiskt några av mössen för att ta bort de flesta av sina C-LTMR: er. Dessa djur visade en 50% minskning av skakande rörelser när droppar olja föll på halsen jämfört med oförändrade kontrollmöss.

Forskarna ville också undersöka hur signaler från C-LTMR: er reser genom nervsystemet för att orkestrera den våta hundskakningen. De spårade vägen till en grupp neuroner i ryggmärgen; Detta ansluter till ett område i hjärnan som kallas parabrachialkärnan, som är involverad i bearbetning av smärta, temperatur och beröring.

Genom att använda optogenetik, en teknik som gör att neuroner kan programmeras att slå på och av som svar på ljus, blockerade forskarna aktiviteten hos ryggmärgen. Dessa möss hade 58% minskning av skakningsrörelser jämfört med kontrollmöss. Blockeringsaktivitet i parabrachialkärnan gav också liknande resultat. Mössen skrapade, preparerade sig själva och rörde sig normalt och tyder på att neuralkretsarna är specifika för våt hundskakning.

Specialiserad krets

Upptäckten öppnar upp nya möjligheter för framtida forskning. "The Wet Dog Shake är ett mycket samordnat motorrespons," säger Thomas Knopfel, en neurovetenskapsman vid Baptist University i Hong Kong, som tillägger att studien är en bra utgångspunkt för att utforska hur hjärnan skickar kommandon för att kontrollera rörelser. "Den våta hundskakningen hos många djur orsakas av psykedeliska läkemedel," förklarar han. Svaret på psykedeliker är relaterat till serotoninreceptorer, som också spelar en roll i trevlig beröring. "Detta ger inspiration för ytterligare arbete för att förstå förbindelserna."

Zhang säger att framtida forskning också kan undersöka om överaktiv C-LTMR bidrar till förhållanden som ryckhudsyndrom hos katter, vilket involverar plötsliga hudkrusningar och överdrivna ryckningar, eller andra former av hud överkänslighet hos människor.

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

   Artikel
   
   Google Scholar

Ladda ner referenser