Zakaj se mokri psi otresejo do suhega? Pojasnjeni nevrološki razlogi

Zakaj se mokri psi otresejo do suhega? Pojasnjeni nevrološki razlogi

Ko pes strese vodo iz svojega kožuha, dejanje ni le naključno gibanje – niti namerni poskus, da bi koga v bližini namočil.

Ta instinktivni refleks je viden pri številnih dlakavih sesalcih, vključno z mišmi, mačkami, vevericami, levi, tigri in medvedi. To gibanje pomaga živalim odstraniti vodo, žuželke ali druge dražilne snovi s težko dostopnih mest. Vendar pa je za temi tresočimi gibi zapleten in prej skrivnosten nevrološki mehanizem.

Pred kratkim so raziskovalci identificirali nevronsko vezje, ki pri miših sproži značilno tresenje "mokrega psa" - to vključuje določen razred taktilnih receptorjev in nevronov, ki povezujejo hrbtenjačo z možgani. Njihovi rezultati so bili objavljeni 7. novembra v revijiZnanostobjavljeno 1.

»Sistem dotika je tako zapleten in bogat, da lahko loči kapljico vode od plazeče se žuželke ali nežnega dotika ljubljene osebe,« pojasnjuje Kara Marshall, nevroznanstvenica na Baylor College of Medicine v Houstonu v Teksasu. "Resnično je izjemno povezati zelo specifično podmnožico receptorjev za dotik s tem znanim in razumljivim vedenjem."

Občutljiva koža

Poraščena koža sesalcev je opremljena z več kot 12 vrstami senzoričnih nevronov, od katerih ima vsak edinstveno funkcijo za zaznavanje in interpretacijo različnih občutkov. Ekipa, ki jo je vodil Dawei Zhang, takrat nevroznanstvenik na univerzi Harvard v Cambridgeu v Massachusettsu, se je osredotočila na vrsto ultraobčutljivih receptorjev za dotik, znanih kot mekanoreceptorji nizkega praga C-vlaken (C-LTMR), ki so oviti okoli lasnih mešičkov.

Pri ljudeh so ti receptorji povezani s prijetnimi občutki dotika, kot je nežen objem ali pomirjujoča kap. Pri miših in drugih živalih pa imajo zaščitno funkcijo: živali opozorijo na prisotnost nečesa na njihovi koži, pa naj bo to voda, umazanija ali parazit. Ko ti dražljaji upognejo dlake na koži, aktivirajo C-LTMR, pravi Marshall, "razširijo občutljivost kože onkraj površine."

Da bi laboratorijske miši stresle dlako kot mokri psi, so raziskovalci miši na zadnje vratove nanesli kapljice sončničnega olja. Skoraj vse živali so se te kapljice otresle v desetih sekundah. Ekipa je nato gensko spremenila nekaj miši, da bi odstranila večino njihovih C-LTMR. Te živali so pokazale 50-odstotno zmanjšanje tresenja, ko so jim kapljice olja padle na vrat v primerjavi z nespremenjenimi kontrolnimi mišmi.

Raziskovalci so želeli tudi preučiti, kako signali iz C-LTMR potujejo skozi živčni sistem, da bi orkestrirali tresenje mokrega psa. Izsledili so pot do skupine nevronov v hrbtenjači; ta se poveže z območjem v možganih, znanim kot parabrahialno jedro, ki sodeluje pri obdelavi bolečine, temperature in dotika.

Z uporabo optogenetike, tehnike, ki omogoča programiranje nevronov za vklop in izklop kot odziv na svetlobo, so raziskovalci blokirali aktivnost nevronov hrbtenjače. Te miši so imele 58-odstotno zmanjšanje tresenja v primerjavi s kontrolnimi mišmi. Blokiranje aktivnosti v parabrahialnem jedru je prav tako dalo podobne rezultate. Miši so se praskale, češale in premikale normalno, kar nakazuje, da je nevronsko vezje specifično za tresenje mokrega psa.

Specializirano vezje

Odkritje odpira nove možnosti za prihodnje raziskave. "Stresanje mokrega psa je zelo usklajen motorični odziv," pravi Thomas Knopfel, nevroznanstvenik na Baptistični univerzi v Hongkongu, ki dodaja, da je študija dobro izhodišče za raziskovanje, kako možgani pošiljajo ukaze za nadzor gibov. "Tresenje mokrih psov pri mnogih živalih povzročajo psihedelične droge," pojasnjuje. Odziv na psihedelike je povezan s serotoninskimi receptorji, ki prav tako igrajo vlogo pri prijetnem dotiku. "To daje navdih za nadaljnje delo za razumevanje povezav."

Zhang pravi, da bi prihodnje raziskave lahko preučile tudi, ali čezmerno aktivni C-LTMR prispevajo k boleznim, kot je sindrom trzajoče kože pri mačkah, ki vključuje nenadno valovanje kože in prekomerno trzanje, ali druge oblike preobčutljivosti kože pri ljudeh.

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

   člen
   
   Google Učenjak

Prenesite reference