Miks märjad koerad end kuivaks raputavad? Neuroloogilised põhjused selgitatud

Miks märjad koerad end kuivaks raputavad? Neuroloogilised põhjused selgitatud

Kui koer raputab oma karvast vett, ei ole tegu lihtsalt juhusliku liigutusega ega tahtliku katsega kedagi lähedal leotada.

Seda instinktiivset refleksi on näha paljudel karvastel imetajatel, sealhulgas hiirtel, kassidel, oravatel, lõvidel, tiigritel ja karudel. See liigutus aitab loomadel eemaldada vett, putukaid või muid ärritajaid raskesti ligipääsetavatest kohtadest. Nende värisevate liigutuste taga on aga keeruline ja varem salapärane neuroloogiline mehhanism.

Hiljuti tuvastasid teadlased närviahela, mis käivitab hiirtel iseloomuliku "märja koera" värisemise – see hõlmab teatud klassi puutetundlikke retseptoreid ja neuroneid, mis ühendavad seljaaju ajuga. Nende tulemused avaldati 7. novembril ajakirjasTeadusavaldatud 1.

"Puutesüsteem on nii keeruline ja rikkalik, et suudab eristada veetilka roomavast putukast või lähedase õrnast puudutusest," selgitab Kara Marshall, Texase Houstonis asuva Baylori meditsiinikolledži neuroteadlane. "On tõeliselt tähelepanuväärne siduda väga spetsiifiline puuteretseptorite alamhulk selle tuttava ja arusaadava käitumisega."

Tundlik nahk

Imetajate karvane nahk on varustatud enam kui 12 tüüpi sensoorsete neuronitega, millest igaühel on ainulaadne funktsioon erinevate aistingute tuvastamiseks ja tõlgendamiseks. Massachusettsi osariigis Cambridge'i Harvardi ülikooli neuroteadlase Dawei Zhangi juhitud meeskond keskendus teatud tüüpi ülitundlikele puuteretseptoritele, mida tuntakse C-kiu madala läve mekanoretseptoritena (C-LTMR), mis on ümbritsetud juuksefolliikulite ümber.

Inimestel seostatakse neid retseptoreid meeldivate puudutusaistingutega, nagu õrn kallistus või rahustav löök. Hiirtel ja teistel loomadel on neil aga kaitsefunktsioon: nad hoiatavad loomi millegi esinemise eest nende nahal, olgu selleks vesi, mustus või parasiit. Kui need stiimulid painutavad naha karvu, aktiveerivad need C-LTMR-id, ütleb Marshall, "laiendab naha tundlikkust väljaspool ainult pinda."

Et laborihiired saaksid oma karva raputada nagu märjad koerad, tilgutasid teadlased päevalilleõli tilgad hiirte tagakaelale. Peaaegu kõik loomad raputasid need tilgad maha kümne sekundi jooksul. Seejärel muutis meeskond mõningaid hiiri geneetiliselt, et eemaldada suurem osa nende C-LTMR-idest. Nende loomade raputusliigutused vähenesid 50%, kui õlitilgad langesid nende kaela, võrreldes muutumatute kontrollhiirtega.

Teadlased soovisid ka uurida, kuidas C-LTMR-ide signaalid liiguvad läbi närvisüsteemi, et juhtida koera märja raputamist. Nad leidsid teekonna seljaaju neuronite rühmani; see ühendub ajupiirkonnaga, mida nimetatakse parabrahhiaalseks tuumaks ja mis on seotud valu, temperatuuri ja puudutuse töötlemisega.

Kasutades optogeneetikat, tehnikat, mis võimaldab programmeerida neuroneid valgusele reageerides sisse ja välja lülituma, blokeerisid teadlased seljaaju neuronite aktiivsuse. Nende hiirte raputusliigutused vähenesid kontrollhiirtega võrreldes 58%. Sarnaseid tulemusi andis ka parabrahhiaalse tuuma blokeerimine. Hiired kriimustasid, hoolitsesid end ja liikusid normaalselt, mis viitab sellele, et närviskeem on spetsiifiline koera märja raputamise korral.

Spetsiaalne vooluring

Avastus avab uusi võimalusi tulevasteks uuringuteks. "Märg koera raputus on väga koordineeritud motoorne reaktsioon," ütleb Hongkongi Baptisti ülikooli neuroteadlane Thomas Knopfel, kes lisab, et uuring on hea lähtepunkt uurimaks, kuidas aju saadab käske liigutuste juhtimiseks. "Paljude loomade märg koerte raputus on põhjustatud psühhedeelsetest ravimitest," selgitab ta. Vastus psühhedeelikumidele on seotud serotoniini retseptoritega, mis mängivad rolli ka meeldivas puudutuses. "See annab inspiratsiooni edasiseks tööks seoste mõistmiseks."

Zhang ütleb, et tulevased uuringud võiksid uurida ka seda, kas üliaktiivsed C-LTMR-id põhjustavad selliseid haigusi nagu tõmblusnaha sündroom kassidel, millega kaasneb äkiline naha lainetus ja ülemäärane tõmblemine, või muud naha ülitundlikkuse vormid inimestel.

1. Zhang, D. et al. Teadus https://doi.org/10.1126/science.adq8834 (2024).

   Artikkel
   
   Google Scholar

Laadige alla viited