Недавнее исследование, опубликованное в журнале Science, раскрыло поразительное поведение лабораторных мышей, которое можно охарактеризовать как оказание первой помощи своим потерявшим сознание сородичам. Вы узнаете несколько способов, которыми мыши пытаются реанимировать своих бессознательных товарищей, и какие нейробиологические механизмы лежат в основе этого поведения. Это открытие бросает вызов традиционным представлениям о просоциальном поведении у животных и предполагает, что стремление помогать другим в беде может иметь глубокие эволюционные корни, предшествующие появлению сложных социальных структур у высших млекопитающих.
Реанимационное поведение мышей
Исследователи из Университета Южной Калифорнии под руководством нейробиолога Вэньцзяня Суня наблюдали последовательность стереотипных действий, которые мыши выполняют при столкновении с бессознательными или мёртвыми сородичами. Когда мышь обнаруживает своего неподвижного товарища, она приступает к серии действий, которые постепенно усложняются с течением времени. Эти действия следуют определенному порядку и становятся более интенсивными, если первоначальные попытки не приводят к пробуждению пострадавшего товарища.
В начале взаимодействия мышь-спасатель обнюхивает и ухаживает за неподвижной мышью, уделяя особое внимание области лица и горла. Это можно сравнить с первичной оценкой состояния пострадавшего, которую проводят люди при оказании первой помощи. Я была поражена, наблюдая в видеоматериалах исследования, насколько методично мыши подходят к этому процессу, словно следуя внутреннему алгоритму действий в чрезвычайной ситуации.
После начального этапа оценки мышь-спасатель переходит к более активным действиям. Она начинает интенсивно кусать область рта бессознательной мыши. Затем следует самое удивительное действие: в более чем половине наблюдаемых случаев мышь-спасатель вытягивает язык бессознательной мыши изо рта. Исследователи подчеркивают, что мыши активно открывают рот неподвижного животного и вытягивают его язык. Это действие, хотя и кажется странным с человеческой точки зрения, имеет важное функциональное значение для восстановления дыхания.
Особенно примечателен тот факт, что если во рту бессознательной мыши находится посторонний предмет, мышь-спасатель сначала удаляет его, прежде чем переходить к манипуляциям с языком. В 80% случаев мыши успешно удаляли пластиковые объекты, помещенные исследователями в рот анестезированных мышей. Интересно, что объекты, помещенные в другие части тела, например, в прямую кишку или на гениталии, игнорировались, что указывает на целенаправленность действий спасателя и понимание важности дыхательных путей для выживания.
Эффективность реанимационных действий
Насколько эффективны эти, казалось бы, примитивные методы реанимации? Исследования показывают, что они действительно помогают. Мыши, получившие такую помощь от своих товарищей, восстанавливали сознание примерно на 40% быстрее, чем те, которых оставляли без внимания. Этот значительный прирост в скорости восстановления демонстрирует практическую ценность таких действий для выживания группы в природных условиях.
Техника вытягивания языка, несмотря на свою странность с человеческой точки зрения, физиологически обоснована. Она помогает расширить дыхательные пути бессознательной мыши, облегчая дыхание и ускоряя восстановление. Когда я впервые прочитала об этом, меня удивило, что мыши интуитивно применяют принцип, похожий на человеческую методику освобождения дыхательных путей, хотя техника и отличается от нашей.
Для проверки эффективности этого поведения исследователи провели эксперимент, поместив небольшой пластиковый шарик в горло анестезированной мыши, имитируя закупорку дыхательных путей. Примерно в 80% случаев мышь-спасатель успешно удаляла этот объект, что явно свидетельствует о том, что это поведение имеет реальное влияние на выживание. Такая высокая эффективность удаления инородных тел говорит о хорошо развитой способности распознавать препятствия для дыхания и целенаправленно работать над их устранением.
Интересно отметить, что мышь-спасатель не продолжает свои попытки бесконечно. Как только бессознательная мышь начинает двигаться, помощник прекращает свои усилия. Это наблюдение предполагает, что действия мыши не просто рефлекторные, а представляют собой реакцию на реальное состояние пострадавшего и адаптируются по мере изменения ситуации. Подобная гибкость поведения указывает на более сложную когнитивную обработку, чем можно было бы ожидать от простого инстинктивного ответа.
Нейробиологические механизмы помогающего поведения
Что происходит в мозге мыши, когда она пытается спасти своего товарища? Исследователи обнаружили, что ключевую роль в активации реанимационного поведения играют оксициновые нейроны в паравентрикулярном ядре гипоталамуса и миндалевидном теле. Эти структуры мозга давно известны своей ролью в регуляции социального поведения у многих видов млекопитающих, включая человека.
Оксициновые нейроны известны своей ролью в социальных связях и просоциальном поведении у многих видов животных. Когда у мышей блокировали выделение оксицина, они значительно сокращали свои реанимационные усилия, даже по отношению к знакомым товарищам по клетке. Это указывает на то, что оксицин играет решающую роль в стимулировании помогающего поведения, что согласуется с его ролью в формировании социальных связей и материнского поведения.
Я нахожу особенно интересным, что исследователи также обнаружили прямую нейронную цепь от языка к мезенцефалическому тройничному ядру и далее к норадренергическим нейронам в голубом пятне (locus coeruleus), которая приводит к быстрому пробуждению анестезированных мышей. Это открытие проливает свет на нейробиологические механизмы, лежащие в основе просоциального поведения у грызунов и демонстрирует, насколько точно природа настроила нервные контуры для обеспечения выживания группы.
В дополнение к этому, исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе обнаружили, что при встрече с неподвижным сородичем у мыши активируется медиальное миндалевидное тело – часть мозга, связанная с социальной и эмоциональной обработкой информации. Это отличается от области мозга, которая активируется при взаимодействии с напуганными, но сознательными товарищами, что подтверждает идею о том, что поведение по оказанию "первой помощи" является отдельной поведенческой программой с собственными нейронными субстратами.
Социальные аспекты помогающего поведения
Особенно интересным аспектом этого исследования является социальный компонент помогающего поведения мышей. Оказывается, мыши гораздо охотнее помогают знакомым товарищам по клетке, чем незнакомцам. Это предпочтение знакомых особей указывает на то, что действия мыши не являются просто рефлекторной реакцией на стимулы, а имеют социальную природу и, возможно, связаны с формированием групповой идентичности.
Как отметил нейробиолог Джеймс Буркетт из Университета Толедо, не участвовавший в исследовании, "это предубеждение в пользу знакомых особей говорит о том, что животное реагирует не рефлекторно на стимулы, которые оно видит. Они на самом деле учитывают аспекты ситуации и личность животного при формировании своей реакции". Эта способность различать "своих" и "чужих" и корректировать поведение соответствующим образом указывает на более сложную социальную когницию, чем ранее предполагалось у грызунов.
В среднем мыши тратили почти половину 13-минутного периода наблюдения на заботу о бессознательной особи. Это значительные временные и энергетические затраты, что подчеркивает важность этого поведения для социальной группы. Учитывая, что в естественной среде такое поведение может подвергать мышь-спасателя риску хищничества, тот факт, что оно сохранилось в ходе эволюции, свидетельствует о его важности для выживания группы в целом.
Я считаю особенно показательным тот факт, что мыши предпринимали попытки реанимации даже по отношению к мертвым мышам, но не по отношению к просто спящим. Это предполагает, что мыши могут различать разные состояния неактивности и соответствующим образом адаптировать свое поведение. Такая дифференциация требует определенного уровня когнитивных способностей, позволяющих оценивать состояние другой особи и принимать соответствующие решения.
Эволюционное значение реанимационного поведения мышей
С эволюционной точки зрения, обнаружение реанимационного поведения у мышей предлагает интригующие идеи о развитии просоциальности у млекопитающих. Это поведение указывает на то, что помощь другим в бедственном положении может иметь глубокие эволюционные корни, предшествующие появлению более сложных социальных структур, наблюдаемых у приматов и людей. Возможно, базовые механизмы альтруистического поведения возникли гораздо раньше в эволюционной истории, чем мы предполагали.
Предпочтение мышами знакомых товарищей по клетке вместо незнакомцев указывает на рудиментарную форму предпочтения "своей группы", что является общей чертой многих социальных видов. С эволюционной точки зрения это имеет смысл, поскольку помощь генетически родственным особям увеличивает шансы на передачу своих генов следующему поколению. Этот принцип, известный как родственный отбор, может объяснить развитие и сохранение таких затратных форм поведения.
Подобное просоциальное поведение, вероятно, дает преимущества выживания для группы. Помогая обездвиженным членам быстрее восстанавливаться, мыши снижают общую уязвимость своей социальной группы перед хищниками и угрозами окружающей среды. Это кооперативное поведение могло отбираться с течением времени, поскольку группы с особями, проявляющими эти черты, имели бы более высокие шансы на выживание и размножение.
Исследователи Уильям Ширан и Зои Дональдсон, комментируя эти исследования, заявили: "Эти результаты добавляют к доказательствам того, что импульс помогать другим в состояниях крайнего бедствия является общим для многих видов". Это указывает на универсальность определенных форм просоциального поведения в животном мире и предполагает, что такие поведенческие паттерны могли возникнуть независимо у разных видов в результате сходных эволюционных давлений.
Дебаты о мотивации помогающего поведения
Несмотря на очевидную эффективность реанимационного поведения мышей, остается открытым вопрос о том, является ли это поведение проявлением эмпатии или более простым механизмом. Ученые предостерегают от приписывания мышам человеческих намерений, хотя продолжение попыток спасения в течение пяти дней экспериментов предполагает, что эти действия выходят за рамки простого любопытства. Эта осторожность в интерпретации важна для научной строгости, но не умаляет значимости самого поведенческого феномена.
Интересно рассмотреть результаты более ранних исследований (2019), которые ставят под сомнение эмпатическую природу помогающего поведения у мышей. В этих исследованиях изучалось так называемое "спасательное поведение", когда мыши открывали трубки, содержащие запертых товарищей. Исследователи обнаружили, что это поведение может быть связано не с эмпатией, а с интересом к контакту с товарищем и к самой трубке. Такое различие в интерпретации напоминает нам о сложности понимания мотивации животных и необходимости осторожного подхода к антропоморфизации.
Введение оксицина, гормона, который, как считается, усиливает эмпатию, не повлияло на это спасательное поведение у мышей в более ранних экспериментах. Это противоречит результатам более новых исследований, которые подчеркивают важность оксицина в реанимационном поведении. Возможно, различные формы помогающего поведения у мышей имеют разные нейробиологические основы, что указывает на сложность и многогранность просоциального поведения даже у относительно простых млекопитающих.
Я нахожу особенно интересным этот научный диалог, поскольку он напоминает нам о сложности интерпретации поведения животных. Независимо от точной мотивации, сам факт наличия действенного помогающего поведения у относительно простых млекопитающих остается впечатляющим открытием, расширяющим наше понимание социального поведения в животном мире.
Заключение
Открытие реанимационного поведения у мышей значительно расширяет наше понимание социального поведения у грызунов и ставит важные вопросы о происхождении и развитии просоциального поведения в животном мире. Способность мышей распознавать бедственное положение товарищей и предпринимать эффективные действия для их спасения указывает на то, что даже у существ с относительно простой нервной системой существуют сложные механизмы социальной поддержки.
Нейробиологические механизмы, лежащие в основе этого поведения, в частности роль оксицина и активация конкретных нейронных цепей, предлагают интригующие направления для дальнейших исследований. Понимание этих механизмов может иметь значение не только для эволюционной биологии, но и для исследований социальных расстройств у людей, поскольку базовые нейронные субстраты социального поведения часто сохраняются в ходе эволюции.
Меня особенно впечатляет контраст между кажущейся простотой действий мышей и их эффективностью. Вытягивание языка – метод, который вряд ли входит в наши человеческие протоколы первой помощи – оказывается удивительно эффективным для расширения дыхательных путей и ускорения восстановления. Это напоминает нам о том, что природа часто находит решения, которые могут выглядеть странно с нашей человеческой точки зрения, но отлично работают в своем контексте.
В мире, где мы часто воспринимаем альтруизм и помощь другим как уникально человеческие черты, эти исследования служат важным напоминанием о том, что корни таких поведенческих паттернов могут быть гораздо древнее и распространеннее, чем мы привыкли думать. Каждый раз, когда мы узнаем о таких удивительных аспектах поведения животных, граница между человеком и остальным животным миром становится все более размытой, а наше понимание эволюции социального поведения – все более глубоким.
Подпишитесь, чтобы не пропустить новые статьи об удивительных открытиях в мире науки о поведении животных.