Ученые выяснили, как социальная дистанция влияет на мозг

Ученые выяснили, как социальная дистанция влияет на мозг

Ученые выяснили, как социальная дистанция влияет на мозг

Вы задавались вопросом, как социальная дистанция влияет на мозг? Международная команда ученых во главе с Эрин Шуман (Erin Schuman) из Института мозговых исследований имени Макса Планка обнаружила мозговую молекулу, которая функционирует как «термометр» присутствия других животных.


Об этом сообщает zbruc.eu.


Рыба данио-рерио «чувствует» присутствие других из-за специфических механических раздражителей и движения воды – это активирует мозговой гормон. Различные социальные условия могут привести к длительным изменениям в поведении животных. Так, например, социальная изоляция может иметь разрушительное воздействие на людей и животных, в частности на данио-рерио. До сих пор известно немного о мозговвой системе, которая анализирует социальный мир.


Чтобы выяснить, как гены нейронных клеток реагируют на изменения в социальном окружении, аспирант Лукас Еннесер (Lukas Anneser) и его коллеги в течение различных периодов времени держали данио-рерио или в изоляции, или вместе с другими рыбами. Ученые применили секвенирование РНК, чтобы измерить уровень экспрессии тысяч нейронных генов.


«Мы нашли несколько генов, функционирование которых выглядело иначе в тех рыб, которые находились в социальной изоляции. Один из них кодирует паратиреоидный гормон 2 (Pth2) – малоисследованных пептид в мозге. Неожиданно, но экспрессия pth2 отражала не только присутствие других данио-рерио, но и плотность особей в окружении. Когда рыбы находились в изоляции, pth2 исчезал из мозга, хотя уровень генетической экспрессии рос – по принципу термометра – когда другие рыбы оказывались в том же бассейне», – пояснил Еннесер.


Исследователи проверили также, влияние изоляции можно сделать обратным. Для этого ученые поместили в социальную среду рыб, которые ранее находились в изоляции. «Только через 30 минут после осознания присутствия других показатели pth2 существенно улучшились. Через 12:00 в бассейне с представителями своего вида данио-рерио показали такие же показатели pth2, которые обнаружили у животного, который постоянно находился в компании других, – сказал Аннесер. – Такая быстрая и значительная регуляция была неожиданная и свидетельствовала о сильной связи между генетической экспрессией и социальной средой».


Так какие органы чувств использовали животные, чтобы распознать собратьев вокруг, в результате чего менялась генетическая экспрессия? «Мы смогли продемонстрировать, важным чувством, управляющий экспрессией pth2, является не зрение, вкус или запах, здесь речь идет о восприятии механистических раздражителей. Данио-рерио чувствовали плавательные движения рыб, находящихся вокруг», – сказала Шуман.


Рыбы воспринимали движения в своей среде через боковую линию – особый орган чувств. Чтобы проверить значение механистического восприятия при управлении экспрессии pth2, команда ученых изъяла чувствительны к движению клетки внутри боковых линий рыб. В еще изолированных рыб изъятия этих клеток мешало росту уровня нейрогормонов, что накануне надежно свидетельствовал о присутствии других.


Как и люди, чувствительные к движению, данио-рерио особенно реагируют на плавательные движения других рыб. Ученые обнаружили, что движения воды, вызванные плавательной поведением других рыб в бассейне, обусловливают изменения экспрессии pth2. «Личинки данио-рерио плавают особым образом, причем поочередно ударяют воду или скользят по нему. Мы последовали такие движения воды, запрограммировав мотор их симулировать. Интересно, что искусственные движения привели к повышению уровня экспрессии pth2 почти в такой же степени, как и присутствие настоящей компании», – пояснил Аннесер.


«Наши данные свидетельствуют неожиданно значительную роль относительно неисследованного нейропептида Pth2: он определяет густоту социальной среды и реагирует на изменения этой среды. Ясно, что присутствие представителей своего вида может иметь значительное влияние на доступ животного к ресурсам, а как следствие – на ее выживание. То есть, вполне вероятно, что нейрогормон pth2 – это «социальный мозг», который регулирует поведенческие сети», – констатировала Шуман.


24.12.2020