Suche
Mein Konto
Waarom schudden natte honden zichzelf droog? De neurologische redenen uitgelegd
Onderzoekers van de Harvard University hebben het neurale mechanisme achter het karakteristieke schudden van natte honden ontdekt.
Waarom schudden natte honden zichzelf droog? De neurologische redenen uitgelegd
Wanneer een hond water uit zijn vacht schudt, is de handeling niet zomaar een willekeurige beweging, noch een opzettelijke poging om iemand in de buurt te drenken.
Deze instinctieve reflex wordt waargenomen bij veel harige zoogdieren, waaronder muizen, katten, eekhoorns, leeuwen, tijgers en beren. Deze beweging helpt dieren water, insecten of andere irriterende stoffen van moeilijk bereikbare plaatsen te verwijderen. Er schuilt echter een complex en voorheen mysterieus neurologisch mechanisme achter deze trillende bewegingen.
Onlangs hebben onderzoekers het neurale circuit geïdentificeerd dat de karakteristieke ‘natte hond’-shake bij muizen veroorzaakt. Hierbij is een specifieke klasse van tactiele receptoren en neuronen betrokken die het ruggenmerg met de hersenen verbinden. Hun resultaten werden op 7 november in het tijdschrift gepubliceerdWetenschapgepubliceerd 1.
“Het aanraaksysteem is zo complex en rijk dat het een waterdruppel kan onderscheiden van een kruipend insect of de tedere aanraking van een geliefde”, legt Kara Marshall uit, een neurowetenschapper aan het Baylor College of Medicine in Houston, Texas. “Het is echt opmerkelijk om een zeer specifieke subset van tastreceptoren te koppelen aan dit bekende en begrijpelijke gedrag.”
Gevoelige huid
De harige huid van zoogdieren is uitgerust met meer dan twaalf soorten sensorische neuronen, elk met een unieke functie om verschillende sensaties te detecteren en te interpreteren. Een team onder leiding van Dawei Zhang, een neurowetenschapper die destijds aan de Harvard University in Cambridge, Massachusetts werkte, concentreerde zich op een soort ultragevoelige aanraakreceptoren die bekend staan als C-fiber low-threshold mecanoreceptors (C-LTMR's), die rond haarzakjes zijn gewikkeld.
Bij mensen worden deze receptoren geassocieerd met aangename aanrakingssensaties, zoals een zachte knuffel of een rustgevende streling. Bij muizen en andere dieren hebben ze echter een beschermende functie: ze waarschuwen de dieren voor de aanwezigheid van iets op hun huid, of het nu water, vuil of een parasiet is. Wanneer deze stimuli de haartjes op de huid buigen, activeren ze de C-LTMR's, zegt Marshall, "waardoor de gevoeligheid van de huid verder reikt dan alleen het oppervlak."
Om laboratoriummuizen als natte honden met hun vacht te laten schudden, brachten de onderzoekers druppels zonnebloemolie aan op de achterhalzen van de muizen. Bijna alle dieren schudden deze druppels binnen tien seconden af. Het team heeft vervolgens enkele muizen genetisch gemodificeerd om de meeste van hun C-LTMR's te verwijderen. Deze dieren vertoonden een vermindering van 50% in schudbewegingen wanneer oliedruppels op hun nek vielen vergeleken met ongewijzigde controlemuizen.
De onderzoekers wilden ook onderzoeken hoe signalen van C-LTMR's door het zenuwstelsel reizen om het trillen van de natte hond te orkestreren. Ze volgden de route naar een groep neuronen in het ruggenmerg; dit is verbonden met een gebied in de hersenen dat bekend staat als de parabrachiale kern, en dat betrokken is bij het verwerken van pijn, temperatuur en aanraking.
Door gebruik te maken van optogenetica, een techniek waarmee neuronen kunnen worden geprogrammeerd om aan en uit te gaan als reactie op licht, blokkeerden de onderzoekers de activiteit van de neuronen van het ruggenmerg. Deze muizen hadden een vermindering van 58% in schudbewegingen vergeleken met controlemuizen. Blokkerende activiteit in de parabrachiale kern leverde ook vergelijkbare resultaten op. De muizen krabden, verzorgden zichzelf en bewogen normaal, wat erop wijst dat het neurale circuit specifiek is voor het trillen van natte honden.
Gespecialiseerd circuit
De ontdekking opent nieuwe mogelijkheden voor toekomstig onderzoek. “De natte hondenshake is een zeer gecoördineerde motorische reactie”, zegt Thomas Knopfel, een neurowetenschapper aan de Baptist University in Hong Kong, die eraan toevoegt dat de studie een goed startpunt is om te onderzoeken hoe de hersenen commando’s sturen om bewegingen te controleren. “De natte hondenshake bij veel dieren wordt veroorzaakt door psychedelische drugs”, legt hij uit. De reactie op psychedelica houdt verband met serotoninereceptoren, die ook een rol spelen bij een aangename aanraking. “Dit biedt inspiratie voor verder werk om de verbanden te begrijpen.”
Zhang zegt dat toekomstig onderzoek ook zou kunnen onderzoeken of overactieve C-LTMR's bijdragen aan aandoeningen zoals het twitch skin-syndroom bij katten, waarbij plotselinge huidrimpels en overmatige spiertrekkingen optreden, of andere vormen van overgevoeligheid van de huid bij mensen.
-
Zhang, D. et al. Wetenschap https://doi.org/10.1126/science.adq8834 (2024).