为什么湿漉漉的狗会甩干自己？神经学原因解释

为什么湿漉漉的狗会甩干自己？神经学原因解释

当狗甩掉皮毛上的水时，这个动作不仅仅是随机动作，也不是故意试图淋湿附近的人。

这种本能反射在许多毛茸茸的哺乳动物中都能看到，包括老鼠、猫、松鼠、狮子、老虎和熊。这种运动可以帮助动物从难以到达的地方清除水、昆虫或其他刺激物。然而，这些颤抖动作背后存在着复杂且先前神秘的神经机制。

最近，研究人员发现了触发小鼠特有的“湿狗”颤抖的神经回路——这涉及到连接脊髓和大脑的一类特定的触觉感受器和神经元。他们的研究结果于 11 月 7 日发表在期刊上科学发表 1 。

德克萨斯州休斯敦贝勒医学院的神经科学家卡拉·马歇尔解释说：“触觉系统非常复杂和丰富，它能够区分一滴水、一只爬行的昆虫或亲人的温柔触摸。” “将触觉感受器的一个非常特定的子集与这种熟悉且易于理解的行为联系起来确实是了不起的。”

敏感肌肤

哺乳动物的毛茸茸的皮肤配备了超过 12 种感觉神经元，每种感觉神经元都有独特的功能来检测和解释不同的感觉。由当时在马萨诸塞州剑桥哈佛大学的神经科学家张大伟领导的一个团队，专注于一种被称为 C 纤维低阈值机械感受器 (C-LTMR) 的超灵敏触觉感受器，它包裹在毛囊周围。

在人类中，这些受体与愉快的触觉有关，例如温柔的拥抱或舒缓的抚摸。然而，对于老鼠和其他动物来说，它们具有保护功能：它们警告动物皮肤上存在某种东西，无论是水、污垢还是寄生虫。马歇尔说，当这些刺激使皮肤上的毛发弯曲时，它们会激活 C-LTMR，“将皮肤的敏感性扩展到表面之外。”

为了让实验小鼠像湿狗一样抖动皮毛，研究人员在小鼠的后颈上滴了几滴葵花籽油。几乎所有动物都会在十秒内甩掉这些水滴。然后，研究小组对一些小鼠进行了基因改造，去除了它们的大部分 C-LTMR。与未改变的对照小鼠相比，当油滴落在这些动物的脖子上时，这些动物的摇晃动作减少了 50%。

研究人员还想研究 C-LTMR 发出的信号如何通过神经系统来协调湿狗的颤抖。他们追踪了脊髓中一组神经元的路径；它与大脑中称为臂旁核的区域相连，该区域参与处理疼痛、温度和触觉。

通过使用光遗传学（一种可以对神经元进行编程以响应光而打开和关闭的技术），研究人员阻断了脊髓神经元的活动。与对照小鼠相比，这些小鼠的摇晃动作减少了 58%。臂旁核的阻断活动也产生了类似的结果。小鼠抓挠、梳理自己并正常移动，这表明神经回路是湿狗抖动所特有的。

专用电路

这一发现为未来的研究开辟了新的可能性。香港浸会大学的神经科学家托马斯·诺普费尔 (Thomas Knopfel) 表示：“湿狗的抖动是一种非常协调的运动反应。”他补充说，这项研究是探索大脑如何发送命令来控制运动的一个很好的起点。 “许多动物的湿狗颤抖是由迷幻药物引起的，”他解释道。对致幻剂的反应与血清素受体有关，血清素受体也在愉悦的触觉中发挥着作用。 “这为进一步了解其中联系的工作提供了灵感。”

张说，未来的研究还可以检查过度活跃的 C-LTMR 是否会导致猫的皮肤抽搐综合征（涉及突然的皮肤波纹和过度抽搐）或人类其他形式的皮肤过敏等疾病。

1. 张，D.等人。科学 https://doi.org/10.1126/science.adq8834 (2024)。

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