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.