Recente studies hebben aangetoond dat muizen met elkaar communiceren via vrij complexe ultrasone berichten, die vaag aan zingen doen denken. Dit suggereerde dat knaagdieren het begin van bewustzijn hebben. Dit betekent dat ze kunnen worden gebruikt om mentale en gedragsstoornissen van een persoon te bestuderen.
Alcoholisten en drugsverslaafden
In tegenstelling tot populaire stereotypen, zijn laboratoriummuizen die het meest worden gebruikt in wetenschappelijk onderzoek niet wit, maar grijszwart. Dit is een inteeltlijn (dat wil zeggen, genetisch homogeen, gekenmerkt door nauw verwante kruisingen) C57BL / 6 (Black 6), in 1921 gefokt door het Amerikaanse Jackson Laboratory. In de afgelopen honderd jaar hebben leden van deze enorme familie geholpen bij het testen van duizenden medicijnen en nieuwe behandelingen en diagnostiek, hebben ze de genomische editor CRISPR / Cas9 getest en zijn ze zelfs naar spaceshuttles en het ISS gereisd.
Muizen van de Black 6-lijn zijn pretentieloos en reproduceren gemakkelijk. Het is zo prettig om met hen samen te werken dat onderzoekers zelfs hun verslaving aan alcohol en harddrugs een oogje dichtknijpen - deze slechte gewoonten worden rechtstreeks vermeld op de website van Jackson Laboratory. Bovendien zijn deze knaagdieren gevoelig voor pijn en geluid, zijn ze vatbaar voor obesitas, diabetes en atherosclerose, en kunnen ze op oudere leeftijd (in hun geval 10 maanden) gehoor verliezen. Op het eerste gezicht een nogal dubieus proefdier.
In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, zijn de meeste laboratoriummuizen grijszwart en behoren ze tot de ingeteelde C57BL / 6 of Black 6 (foto rechts). Illustratie door RIA Novosti.
Niet zo dom als algemeen wordt aangenomen
Promotie video:
“Dieren zijn nodig om ziekten te modelleren. Primaten staan natuurlijk het dichtst bij de mens, maar onderzoek ernaar is erg duur en er is een grote (en groeiende!) Publieke druk tegen experimenten met apen. Daarom worden tegenwoordig veel verschillende, waaronder neurologische, ziekten op muizen gesimuleerd - zelfs autismespectrumstoornissen en ernstige schizofrenie. Maar voor dergelijke modellen moet je op zijn minst wat cognitieve vaardigheden uit de muizen persen. Immers, als je bijvoorbeeld het verband tussen een bepaald gen en lage intelligentie moet identificeren, dan is het logisch om dit gen uit te zetten en te zien: is het dier dom of wijzer? En het bleek dat wat het beste spreekt over de mentale vermogens van knaagdieren geen puzzels zijn, zoals "vind een uitweg uit het doolhof" of "onthoud de locatie van de feeder", maar vocalisaties ",- vertelde RIA Novosti een medewerker van het Instituut voor Biologie en Geneeskunde van de Nizhny Novgorod State University, vernoemd naar Lobatsjevski Alexander Ivanenko.
In de afgelopen twee jaar hebben Ivanenko en collega's uit Nederland en Duitsland geprobeerd het eenvoudigste algoritme te creëren voor het decoderen van dergelijke muisvocalisaties - complexe reeksen geluiden die tussen de 50 en 100 kilohertz liggen en niet worden waargenomen door het menselijk oor. Als resultaat hebben wetenschappers bewezen dat vrouwen en mannen verschillende "liedjes" zingen. Ze trainden kunstmatige neurale netwerken om het geslacht van de 'zanger' en zijn tegenhanger te herkennen.
“Niemand heeft vocalisaties echt ontdekt, maar iedereen vermoedt dat er een aantal denkprocessen achter zitten - spectrogrammen dragen duidelijk een soort semantiek in zich. Als je begrijpt wat er achter de structuur van vocalisaties zit, kun je beginnen met het uitschakelen van verschillende genen en kijken wat er in deze structuur is veranderd. Dat wil zeggen, het is een potentiële bron van nieuwe modellen voor elke neurologie (inclusief spraakstoornissen)”, legt Alexander Ivanenko uit.
Serenades aan de tralies van de kooi
Amerikaanse neurowetenschappers kwamen tot gelijkaardige conclusies toen ze de "syntaxis" van vocalisaties van knaagdieren analyseerden en bewezen dat bepaalde genetische mutaties deze dieren "met elkaar kunnen verbinden".
Mannetjesmuizen met een defecte analoog van het Foxp2-gen (bij mensen veroorzaakt het een specifieke spraakstoornis) werden in verschillende sociale contexten geplaatst: eerst in een kooi met een wakend of slapend vrouwtje, vervolgens met een slapend mannetje en tenslotte in een kooi met de urine van het vrouwtje. Elke keer registreerden de onderzoekers de echografische geluiden van de knaagdieren. Het bleek dat de melodie die de mannen zingen sterk afhankelijk is van de situatie. Bij een ontmoeting met het schone geslacht begonnen de muizen bijvoorbeeld eigenlijk serenades te zingen, en de vocalisatie zelf bestond uit een complexe opeenvolging van hoge en lage geluiden en was vergelijkbaar met het getjilp van vogels.
Alleen mannen met normale genvarianten waren goed in zingen. Personen met mutaties in Foxp2 waren niet in staat tot dergelijke vocalisaties en hun onnauwkeurigheden waren vergelijkbaar met de spraakstoornissen die bij mensen voorkomen.
Koorzang als een muis
Muizen kunnen hun vocalisaties simuleren en ze aan elkaar leren. Biologen van de Duke University in North Carolina (VS) observeerden maandenlang twee dozijn knaagdieren met stemmen van verschillende hoogtes. Het bleek dat als twee mannen bij elkaar worden geplaatst, ze de toon van hun stemmen aan elkaar zullen aanpassen totdat ze samen zingen. Bovendien past het kleinere mannetje de toonhoogte van zijn stem aan.
Dit vermogen wordt vocaal leren genoemd en is vrij zeldzaam in de natuur - alleen bij sommige vogelsoorten (papegaaien en spreeuwen), walvissen, dolfijnen, zeehonden, olifanten en vleermuizen. Al deze dieren, inclusief knaagdieren, hebben gespecialiseerde hersenstructuren en gedragskenmerken waardoor ze de liedjes van hun familieleden kunnen onthouden. Bovendien bevinden bij muizen de hersengebieden die verantwoordelijk zijn voor vocalisatie zich in de frontale kwabben, net als bij mensen.
Volgens Alexander Ivanenko zal de studie van deze specifieke structuren het in de toekomst mogelijk maken om het niveau van cognitieve vaardigheden van muizen nauwkeurig te bepalen en om veel vragen te beantwoorden over het functioneren van het menselijk brein.
“De architectuur van de auditieve cortex (de auditieve cortex van de hersenen. - Vert.) Bij muizen wordt bepaald door de structuur van waargenomen stimuli - het wezen bepaalt het bewustzijn. Als je het ene hebt begrepen, kun je het andere begrijpen ', meent de deskundige.
Alfiya Enikeeva
