Исследователи Мичиганского университета раскрыли механизм, объясняющий неутолимую тягу грызунов к их главному занятию. Эксперименты подтвердили, что в процессе в мозге животных вырабатывается дофамин, такой нейромедиатор, отвечающий за систему вознаграждения. Результаты работы опубликованы в журнале Neuron.
Резцы грызунов растут всю жизнь — у некоторых видов до 2 мм в неделю. Если животное перестает грызть, зубы могут просто пробить челюсть. Именно поэтому мозг и придумал такое надежное решение — сделать грызение приятным. До недавнего времени специалисты считали это поведение простым рефлексом, однако новое исследование выявило сложную нейронную систему, которая поощряет такое поведение через химические сигналы мозга.
Научная группа обнаружила, что сенсорные нейроны в околозубных тканях передают сигналы двумя путями. Первый маршрут ведет к моторным нейронам, контролирующим движения челюсти. Второй достигает среднего мозга, где запускает синтез дофамина. Когда исследователи блокировали дофаминовый путь, мыши заметно меньше грызли, даже при сохранении механической способности двигать челюстью.
Вообще же зубы грызунов устроены удивительно хитро: снаружи резец покрыт твердой эмалью, а изнутри — более мягким дентином. Когда животное грызет, мягкий дентин стачивается быстрее, и зуб сам собой затачивается под углом, как стамеска. При этом твердость эмали крысиных зубов поражает — 5,5 по шкале Мооса, столько же, сколько у острого кухонного ножа, а сила укуса у крыс настолько велика, что они способны прогрызать мягкие металлы и бетон.
Исследователи из Института физики твердого тела Общества Макса Планка обнаружили в эмали зубов грызунов есть богатый железом минеральный слой, которого нет у других млекопитающих. Именно он отвечает за исключительную прочность зубов и придает им характерный оранжево-коричневый цвет. Ученые уже рассматривают это открытие как основу для создания новых биоматериалов в стоматологии — возможно, в будущем зубные пломбы и протезы будут делать по «рецепту», доставшемуся человеку от мышей.
Это открытие может найти применение в стоматологии. Специалисты отмечают, что люди с нарушениями дофаминовой системы чаще сталкиваются с проблемами прикуса и бруксизмом — непроизвольным скрежетом зубов во сне. Понимание взаимосвязи между оральными ощущениями и выработкой гормона удовольствия на самом деле очень важно и в случае с коррекцией сенсорных нарушений у людей.
Ранее мы писали о том, что в пустынях Ближнего Востока обнаружили нестареющих мышей.