Мыши пытаются реанимировать потерявших сознание сородичей

В экстренных ситуациях люди оказывают первую помощь пострадавшим, например, пытаются привести в чувство человека, который потерял сознание. Однако что насчет подобного поведения у других видов? Авторы статьи в Science сообщают, что мыши проявляют характерный набор действий в отношении знакомых мышей, которых видят в бессознательном состоянии.

Реакцию мышей на бессознательных сородичей установили в следующем эксперименте. В клетку, где содержалась испытуемая мышь, помещали ее социального партнера, предварительно подвергнутого общей анестезии. В качестве контроля в клетку подсаживали активного сородича. Поведение мышей записывали на видео, а затем анализировали его с помощью алгоритма машинного обучения.

Общее время попыток взаимодействия с бессознательной мышью было было значительно больше, чем с активной (47,4% против 5,8%). Детальный анализ показал, что мышь уделяла больше внимания морде, верхней части головы, конечностям и хвосту животного, которое не реагировало на ее действия. Наиболее активные попытки были направлены на орофациальную область — их общая продолжительность увеличилась примерно в 15 раз и занимала в среднем 31,8% от общего времени опыта. Саму активность авторы разделили на три типа: обнюхивание, осторожный физический контакт (действия, напоминающие груминг) и выраженные физические манипуляции, в основном сосредоточенные в области глаз и рта. В частности, мышь-«спасатель» переходила от груминга к покусыванию области рта другой мыши, а в отсутствие дальнейшей реакции пыталась тянуть ее за язык. При этом обнюхивание и груминг начинались почти сразу же, когда мышь замечала бессознательного сородича, а вот третий вариант возникал с задержкой и постепенно становился все более интенсивным. При этом активность, которую мышь проявляла по отношению к партнеру, зависела от степени близости (близких родственников мыши «реанимировали» более активно, чем малознакомых собратьев).

Аналогичный паттерн наблюдался, если мыши подсаживали в клетку другую мышь, на которую введенный анестетик еще не подействовал. В таком случае взаимодействие начиналось с обнюхивания, однако испытуемое животное переходило к описанному выше физическому контакту, когда его сородич терял сознание. Напротив, активность физических взаимодействий снижалась, как только вторая мышь приходила в сознание.

На спящих животных подобная модель активности не распространялась — испытуемая мышь по-прежнему занималась грумингом или обнюхивала сородича, спавшего в ее присутствии, но не переходила к более выраженным действиям (третий описанный авторами тип активности).

Какие области мозга отвечают за подобное поведение? Чтобы это выяснить, ученые пометили активирующиеся нейроны в мозге мыши и визуализировали их работу. Ключевую роль играли нейроны паравентрикулярного ядра гипоталамуса, высвобождавшие окситоцин. Анализ непосредственно окситоциновых нейронов с помощью оптогенетики — в них экспрессировали каналородопсин 2 (ChR2) — подтвердил эти данные. Нейроны активировались, когда мышь замечала бессознательного сородича. Подавление выброса окситоцина с помощью Cre-рекомбиназы, внедренной в эти клетки, блокировало физические воздействия мыши на партнера, но не препятствовало обнюхиванию. Прямая оптогенетическая активация окситоциновых нейронов в паравентрикулярном ядре гипоталамуса, напротив, заставляла мышь активнее «реанимировать» сородича.

Другая аналогичная работа в Science подчеркивает также важную роль медиального ядра миндалины в таком поведении мыши. Однако эта область мозга позволяла мыши определить, что ее сородич находится без сознания, и способствовала грумингу, тогда как за активные «реанимационные мероприятия» отвечал уже гипоталамус.

Авторы рассуждают, как подобные действия мышей в отношении социальных партнеров, находящихся без сознания, способны приводить их в чувство. Активность, направленная на область рта, может способствовать удалению изо рта инородных тел или улучшать проходимость дыхательных путей, тем самым повышая шансы бессознательной мыши прийти в себя. Ученые заключают: по-видимому, этот механизм укрепляет сплоченность социальной группы животных (в данном случае мышей) и увеличивает их выживаемость.