Учените са успели да включат неврони, които карат мишките да се държат агресивно

Как да получите мишка върколак с помощта на вируси и лазер, който заплашва пилета, ендемични за архипелага Тристан да Куня, какви кръвожадни мишки съществуват в природата и на какви нервни механизми се основава инстинктът на хищника, казва Indicator.Ru.

Върколак мишки

Ако потърсите видеоклипове, в които мишка изяжда някого, вероятно може да се натъкнете на обратната ситуация: самите мишки са изядени от тарантули, многоножки и дори пилета. А сега си представете обикновени мишки, които обикалят клетката и не се раздават. Но щом включите лазера, всички те се превръщат в „зомбита“, които като в телевизионния сериал „Ходещите мъртви“ започват да преследват и хапят всичко по пътя си, дори пръчки и капачки за бутилки.

„Включихме лазера и те започнаха да скачат по предмети, да ги хващат с лапи и да хапят енергично, сякаш се опитват да хванат и убият плячка“, - така ръководителят на изследователската група Иван де Арухо, асистент по психиатрия в Медицинския факултет на Йейлския университет от лабораторията, описва метаморфозите на мишките, кръстена на Джон Пиърс.

Какъв е механизмът, който накара лабораторните мишки да забравят за обичайните си поведенчески модели и да започнат да атакуват всичко? Подобно на върколаци от истории на ужасите под лъча на пълнолунието, тези гризачи започват да проявяват хищнически навици под въздействието на светлината. Но не бързайте да чупите крушката в мазето, защото обикновените мишки няма да се превърнат в свирепи и безмилостни убийци просто така.

Единственото известно изключение - гигантските потомци на мишки, случайно доведени от кораби от остров Gough (архипелаг Tristan da Cunha, Атлантически океан), които се хранят с пилетата на ендемичната птица певица, Gough Rovettia Bunting и големите морски албатроси и бурета - само потвърждава правилото. Гризачите, отглеждани в отсъствието на естествени врагове, бяха принудени да намерят нов източник на храна и от какво друго можете да спечелите на острова, където гнездят огромен брой морски птици? Но дори тези мишки не убиват пилета (чиито родители между другото могат да претеглят до 300 пъти повече хищници), а просто отхапват парчета от тях, изяждайки ги живи (въпреки че, разбира се, звучи и изглежда не по-малко страховито, а щетите върху популацията на величествени гризачи причиняват много птици).

Оптогенетика: "крушки в главата"

Оптогенетиката, нов метод за контрол на импулсите в живия организъм с помощта на светлина, помогна да се намерят мозъчни области, които включват ловните инстинкти на животните. Възможностите на този подход са впечатляващи: електрохимичните импулси са комуникацията между невроните, така че като ги контролирате, можете да попречите на работата на мозъка, изтривайки и променяйки спомените и контролирайки емоциите.

Оптогенетиката може също така да задейства мускулите (както работи например в киборг скат, за който Indicator.Ru пише в рецензията си) и да помогне за възстановяване на зрението, тъй като протеините, върху чието действие се основава методът, са специални опсини (в този случай те се превърнаха в канородопсин 2, който в природата помага на хламидомонасите на Reingard да изплуват в светлината), са свързани с тези, които са в нашите конуси и пръчки на очите. Носителите на специални опсини (по-точно гените, които ги кодират) в клетката са вектори - безвредни вируси, които вграждат желаното парче ДНК в ДНК на клетката. Намирайки се в мембраната, те променят формата си, реагирайки на светлина с определена дължина на вълната, и пропускат положително заредени йони в клетката, което променя съотношението на зарядите вътре и отвън. В резултат на това се формира потенциална разлика и възниква електрохимичен сигнал, който активира веригите и мрежите на нервните клетки.

Чрез селективна манипулация на различни видове неврони учените са открили група, която е отговорна за дебненето на плячка, и друга, отговорна за убийството на жертвите. Плячката бяха не само неживи предмети, като пръчки, капачки за бутилки, движещи се бръмбари играчки, но и живи насекоми (щурци).

Учените също се опитаха да прекъснат селективно връзките между невроните от всеки тип и установиха, че без работата на механизма "хапане", мишките преследват плячката, но не могат да я убият. Силата на ухапване на челюстите им в този случай се намалява с 50% и новоотсечените потенциални ловци не са в състояние да извършат много смъртоносната ухапване, с която истинските хищници убиват плячката почти моментално.

Където дреме инстинктът на хищник

Може би инвазивните мишки на остров Гоф не могат да преодолеят същия проблем, поради което на практика ядат пилета албатрос живи. Пилетата обаче не бягат и не могат да окажат силна съпротива, което например е напълно възможно да се очаква от антилопа гну или елен, чиито мощни рога и копита не оставят шанс на слаб или муден хищник да се храни. По този начин те стимулират естествения подбор, който подтикна вълци, лъвове и други ловци да се научат как да убиват бързо, за предпочитане с една хапка, защото вторият опит може да не бъде представен.

Сега учените се опитват да разберат каква информация от сетивата попада в амигдалата, за да се определи какво задейства механизмите на поведение на хищниците и как са координирани две групи неврони, едната от които е отговорна за ухапването, а другата за преследването. „Получихме контрол над тяхното анатомично въплъщение, така че се надяваме да можем да ги контролираме още по-точно в бъдеще“, казва де Арахо.

Игрите на глада

В природата поведението на хищниците често приема сложни и сложни форми, характерни за много челюстни зъби (инфратотип Gnathostomata, включително суперкласовете риби и тетраподи), включително хората. „Това е основният еволюционен играч във формирането на мозъка“, отбелязва де Арахо. „Трябва да има елементарен субкортикален път, който свързва сигналите от сетивата с движението на челюстта и хапането.“.