Лазеры превращают мышей в смертельно опасных хищников

Исследователям впервые удалось попасть в часть мозга животного, которая отвечает за охотничьи инстинкты 16 Январь 2017, 10:51

Мышь беспечно сидит в одной клетке с кузнечиком; внезапно, грызун бросается на насекомое и отрывает ему голову - после того, как ученые нажимают на кнопку.
Исследователям впервые удалось попасть в часть мозга животного, которая отвечает за охотничьи инстинкты. При помощи лазеров ученые смогли повлиять на конкретные нейроны.

Центр, отвечающий за охоту, оказался в неожиданном месте: в регионе мозга, отвечающем за страх. 
«Это очень интересно, а также весьма неожиданно» - говорит Кай Тай, нейрофизиолог из Массачусетского технологического университета, которая не принимала участия в этом исследовании.

«Каким образом охота связана со страхом? Это же практически противоположные вещи.»

Иван де Аруйо изначально не собирался превращать мышей в маньяков. Будучи нейробиологом в Йеле, он обычно изучает пищевое поведение грызунов. Однако несколько лет назад он наткнулся на исследование 2005 года, в котором утверждалось, что определенная миндалевидная часть мозга, связанная со страхом и беспокойством, проявляла активность в моменты, когда крысы охотились или ели. Это утверждение выглядело достаточно странным, так как обычно исследования миндалины касались защитных и более смиренных эмоций.

Чтобы изучить обнаруженную связь, Де Аруйо и его команда обратились к оптогенетике, при помощи которой нейроны стимулируют лучом лазера. Исследователи уже использовали эту технику для того, чтобы изменять память мышей или, например, чтобы вызвать у них жажду. Де Аруйо и его коллеги решили узнать, можно ли заставить мышей проявить конкретные типы поведения, связанные с охотой и питанием. Они не предполагали, что грызун исполнит всю последовательность охотничьих действий: втянет шею, найдет жертву, догонит ее, схватит, укусит и нанесет смертельную рану. Но именно это и произошло.

Как выяснила команда, за охоту отвечают сразу два мыслительных пути. Один контролирует преследование жертвы (PAG), второй контролирует точность укуса (PCRt). Наведение лазера на PAG заставляло мышь двигаться быстрее или медленнее, на PCRt - меняло силу укуса. Когда ученые стимулировали оба участка одновременно, мышь останавливалась и начинала охотиться за всем, что видела: кузнечиками, щепками, даже крышками от бутылок. «Центральная миндалина, судя по всему, отвечает за организацию моторных функций … раньше таких концепций не выдвигалось» - говорит Де Аруйо.

Несмотря на это, стимуляция PAG и PCRt не превращает мышей в неконтролируемых убийц. Грызуны нападали только на небольшие объекты, не на других мышей. Что говорит о том, что другие части мозга продолжают держать миндалину под контролем. 

Если говорить о том, почему центры страха и охоты находятся в одной части мозга, то Тай предполагает, что эти два типа поведения в дикой природе связаны. Когда мышь покидает свою нору, чтобы поохотиться, она продолжает опасаться других хищников. «Как и любое серьезное научное открытие, это вызывает много вопросов. Не только о самой миндалине, но и о том, как работает мозг, в целом.»