Когда аспирант-исследователь Мэттью Зиппл выпускает лабораторных мышей в большое огороженное поле недалеко от кампуса Корнелла, происходит нечто удивительное.
Мыши, которые всю жизнь провели в клетке размером чуть больше обувной коробки, встают на задние лапы, принюхиваются, перемещаются в траву и начинают прыгать по ней — это новый способ передвижения и совершенно новый опыт для них. Это один из многих опытов, которые ждут «перевоспитанных» мышей. В новом исследовании учёные из Корнелла обнаружили, что новая среда меняет поведение мышей и устраняет тревожность, даже если она уже хорошо сформировалась.
В исследовании, опубликованном в журнале Current Biology, учёные «перевоспитывали» несколько групп лабораторных мышей в течение двух лет и обнаружили, что их реакция на страх в классическом тесте, используемом для оценки тревожности, была снижена и даже устранена после жизни в поле — даже после одной недели.
«Мы выпускаем мышей в эти очень большие огороженные поля, где они могут бегать и впервые в жизни касаться травы и земли», — сказал старший автор Майкл Шиэн, доцент кафедры нейробиологии и поведения. «Это новый подход к пониманию того, как опыт формирует последующие реакции на мир, и мы надеемся, что то, что мы узнаем от этих мышей, будет применимо и к другим животным, и к нам самим».
Исследователи использовали наиболее распространённый (и один из самых гуманных) лабиринтов для изучения тревожности — известный как приподнятый крестообразный лабиринт, чтобы оценить тревожность у мышей. Лабиринт имеет два рукава, которые мыши могут исследовать: один огорожен стенами, где мыши чувствуют себя в большей безопасности, а другой открыт и приподнят, как доска, где мыши чувствуют себя незащищёнными.
В тысячах исследований учёные измеряли время, которое мыши проводят в каждой области, и широко документировали развитие реакции на страх в лабиринте. После первоначального воздействия мыши проводят всё меньше и меньше времени в открытых, незащищённых местах.
Команда Корнелла подвергла группы лабораторных мышей воздействию лабиринта перед тем, как «перевоспитать» половину из них. В последующих испытаниях те, кто продолжал жить в лаборатории, демонстрировали традиционную реакцию на лабиринт: проводили всё меньше и меньше времени в «открытых» рукавах. Но когда «перевоспитанных» мышей снова поместили в лабиринт, они вели себя иначе.
«Перевоспитанные мыши демонстрируют либо отсутствие реакции на страх, либо гораздо более слабую реакцию», — сказал Зиппл, первый автор и научный сотрудник колледжа искусств и наук.
Команда также обнаружила, что мыши, которых многократно подвергали воздействию лабиринта в лаборатории — мыши, у которых была сформирована реакция на страх, — устраняли свою тревожность после жизни в поле.
«Мы поместили их в поле на неделю, и они вернулись к исходному уровню тревожного поведения», — сказал Зиппл. «Жизнь в такой естественной среде блокирует формирование первоначальной реакции страха и может сбросить реакцию страха, которая уже была развита у этих животных в лаборатории».
Исследование перекликается с исследованиями в области психологии человека, которые показывают, что расширение спектра опыта увеличивает чувство контроля и снижает тревожность.
«Мы думаем, что это изменение в поведении связано с чувством контроля», — сказал Зиппл. «Под агентством я подразумеваю способность животного изменять свой опыт в окружающей среде посредством своего поведения».
«Перевоспитанные» мыши могут свободно передвигаться, рыть норы, лазить, находить себе пищу и ориентироваться в погоде, сезонах и друг друге. В общем, они могут сталкиваться с трудностями и преодолевать их, что может придать им больше уверенности в лабиринте. Разнообразие опыта также даёт мышам более богатый контекст для встречи с чем-то новым.
«Если вы испытываете множество разных вещей, которые случаются с вами каждый день, у вас будет лучший способ определить, является ли что-то страшным или угрожающим, — сказал Шиэн. — Но если у вас было всего пять опытов, вы сталкиваетесь с шестым опытом, и он сильно отличается от всего, что вы делали раньше, это вызовет тревогу».
Исследование имеет значение для того, как проводятся поведенческие исследования с мышами. И оно затрагивает давние дебаты в научном сообществе о переносе выводов, основанных на мышиных моделях, при этом некоторые утверждают, что мыши являются недостаточными моделями для здоровья человека.
«Мы показываем, что да, это пример, когда лабораторное животное не обобщается более широко, но мы также предлагаем другое решение, которое заключается в изучении реального организма, живущего в реальной среде», — сказал Зиппл.
Шиэн сказал, что в будущем вопросы исследований с использованием полевой установки будут только расти: сколько времени именно в полевых условиях необходимо для устранения реакции страха? Имеет ли значение возраст мышей?
«Это открывает множество возможностей для постановки интересных вопросов о том, как наша библиотека опытов формирует нашу реакцию на новые впечатления, потому что, я думаю, это, по сути, и есть тревожность — когда у вас неадекватная реакция на что-то, что на самом деле не является страшным», — сказал Шиэн.
Шиэн сказал, что исследование, хотя и не затрагивает напрямую человеческое поведение, всё же находит у него отклик. «Одной из причин роста тревожности у молодых людей может быть то, что они ведут более защищённую жизнь», — сказал он. «Есть разговоры о современности и нашей собственной жизни, которые перекликаются с этим исследованием, что делает его действительно интересным».
Другие новости по теме
- Исследование выявило опасные зоны для крупных морских птиц в рыбной ловле
- Впервые за последние 50 лет в Японии не будет панды после того, как из токийского зоопарка уйдут близнецы.
- Глубоководный кальмар маскировался под стебли губок в тихоокеанской бездне
- Иконическая окаменелость «Маленькая Стопа» может представлять новый вид предков человека.
- Новый метод отслеживания показывает распространение антибиотикорезистентности в окружающей среде Гонконга
- Земледельцы повысили биоразнообразие Европы за последние 12 000 лет
- Волк вернулся в округ Гранд после пересечения границы с Нью-Мексико
- Модель глубокого обучения предсказывает формирование плодовых мушек, клетка за клеткой
- Итальянские медведи, живущие вблизи деревень, стали меньше и менее агрессивными — результаты исследования
- Как новый алгоритм предсказывает судьбу клетки по одному генетическому снимку
Другие новости на сайте
- Открытие с помощью искусственного интеллекта: электронные квазикристаллы и кристаллические фазы в полупроводниковых квантовых ямах.
- Рецензенты всё чаще используют искусственный интеллект: издательская политика должна идти в ногу со временем
- Упрощение расчётов потоков жидкости и тепла с помощью усовершенствованной оптической модели
- Массивные звёзды на изображении Хаббла
- Онлайн-рейтинги часто вводят покупателей в заблуждение, согласно новому исследованию
- Видеть или не видеть: как отличить «отсутствие» от «незнания» для улучшения сохранения морских птиц
- Исследование выявило опасные зоны для крупных морских птиц в рыбной ловле
- Доверие общества к чат-ботам-терапевтам растёт.
- Рост числа провалов грунта: как определить риски до наступления катастрофы
- ИИ помогает решить многолетний лабиринт в физике фрустрированных магнитов