Neuron: Мыши прошли зеркальный тест — классический тест на самосознание

Исследователи сообщают 5 декабря в журнале Neuron, что мыши демонстрируют поведение, напоминающее самоосознание, когда видят себя в зеркале. Когда исследователи пометили лоб черношерстных мышей пятном белых чернил, мыши стали проводить больше времени, охаживая голову перед зеркалом — предположительно, чтобы попытаться смыть чернильное пятно.

Однако мыши демонстрировали такое поведение, похожее на самоосознание, только если они уже привыкли к зеркалам, если они общались с другими мышами, похожими на них, и если чернильное пятно было относительно большим.

Команда определила подгруппу нейронов в гиппокампе, которые участвуют в формировании и хранении этого визуального самовосприятия, что позволило впервые взглянуть на нейронные механизмы, лежащие в основе самоосознания, которое ранее было «черным ящиком» в нейроповеденческих исследованиях.

Чтобы сформировать эпизодическую память, например, о событиях нашей повседневной жизни, мозг формирует и хранит информацию о том, где, что, когда и кто, и наиболее важным компонентом является информация о себе или статусе, — говорит нейробиолог и старший автор работы Такаши Китамура из Юго-Западного медицинского центра Техасского университета.

Исследователи обычно изучают, как мозг кодирует или распознает других людей, но аспект самоинформации остается неясным.

Исследователи использовали зеркальный тест, чтобы выяснить, могут ли мыши обнаружить изменения в собственной внешности — в данном случае, чернила на лбу. Поскольку чернила также являются тактильным стимулом, исследователи тестировали черношерстных мышей как с черными, так и с белыми чернилами. Хотя зеркальный тест был изначально разработан для проверки сознания у разных видов, авторы отмечают, что их эксперименты показывают, что мыши могут обнаружить изменения в собственной внешности, но это не обязательно означает, что они «осознают себя».

Авторы обнаружили, что мыши действительно могут обнаруживать изменения в своей внешности, но только при определенных условиях. Мыши, знакомые с зеркалами, тратили значительно больше времени на уход за головой (но не за другими частями тела) перед зеркалом, когда на них наносились пятна белых чернил площадью 0,6 см2 или 2 см2. Однако мыши не участвовали в уходе за головой, когда чернила были черными — того же цвета, что и их мех, или когда чернильная метка была маленькой (0,2 см2), даже если чернила были белыми, а мыши, которые не были привычны к зеркалам до теста с чернилами, не демонстрировали повышенного ухода за головой ни в одном из сценариев.

Мышам требовались значительные внешние сенсорные сигналы, чтобы пройти зеркальный тест — им нужно было нанести много чернил на голову, а затем тактильный стимул, исходящий от чернил, каким-то образом позволял животным обнаружить чернила на голове через зеркальное отражение, — говорит первый автор исследования Дзюн Йокосе из Юго-Западного медицинского центра Техасского университета.

Шимпанзе и людям не нужны дополнительные сенсорные стимулы.

Используя картирование экспрессии генов, исследователи выявили подмножество нейронов в вентральном гиппокампе, которые активировались, когда мыши «узнавали» себя в зеркале. Когда исследователи избирательно лишили эти нейроны функциональности, мыши перестали демонстрировать поведение груминга, вызванное зеркалом. Подмножество этих самореагирующих нейронов также активировалось, когда мыши наблюдали за другими мышами того же штамма (и, следовательно, схожей внешности и цвета меха), но не когда они наблюдали за мышами другого штамма, у которых был белый мех.

Поскольку предыдущие исследования шимпанзе показали, что для зеркального самоосознания необходим социальный опыт, исследователи также протестировали мышей, которые были социально изолированы после отъема от матери. Эти социально изолированные мыши не демонстрировали повышенного поведения по уходу за головой во время теста с чернилами, как и черношерстные мыши, которых воспитывали рядом с белошерстными мышами.

Анализ экспрессии генов также показал, что у социально изолированных мышей не развилась активность самореагирующих нейронов в гиппокампе, как и у черношерстных мышей, которых воспитывали белые мыши, что говорит о том, что для развития нейронных цепей, необходимых для самопознания, мышам необходимо иметь социальный опыт общения с другими похожими на них мышами.

Подмножество этих самореагирующих нейронов также активизировалось, когда мы подвергали мышей воздействию других особей того же штамма, — говорит Китамура.

Это согласуется с предыдущими данными о людях, которые показали, что некоторые клетки гиппокампа активируются не только когда человек смотрит на себя, но и когда он смотрит на знакомых людей, например родителей.

Далее исследователи планируют попытаться разделить важность визуальных и тактильных стимулов, чтобы проверить, могут ли мыши распознавать изменения в своем отражении в отсутствие тактильных стимулов — возможно, с помощью технологии, подобной фильтрам в приложениях для социальных сетей, которые позволяют людям придать себе мордочки щенка или ушки кролика. Они также планируют изучить другие области мозга, которые могут быть вовлечены в процесс самоосознания, и выяснить, как различные области взаимодействуют и интегрируют информацию.

Теперь, когда у нас есть эта модель мыши, мы можем манипулировать нейронной активностью или следить за ней, чтобы всесторонне изучить механизмы нейронной цепи, лежащие в основе того, как поведение, подобное самоосознанию, вызывается у мышей, — говорит Йокосе.

05.12.2023


Подписаться в Telegram



Биосфера

Ученые СПбГУ: Бактериальные споры способны пережить падение из космоса
Ученые СПбГУ: Бактериальные споры способны пережить падение из космоса

Математики Санкт-Петербургского государственно...

Animal Biotelemetry: Меховые метки улучшат технологию слежения за медведями
Animal Biotelemetry: Меховые метки улучшат технологию слежения за медведями

Благодаря новым приборам для отслеживания...

Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось
Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось

Международная группа исследователей под р...

Frontiers in Veterinary Science: Открыт способ отучить кошек царапать мебель
Frontiers in Veterinary Science: Открыт способ отучить кошек царапать мебель

Многие владельцы кошек сталкиваются с тем...

Ученый объяснил, как планктон выживает в турбулентных потоках
Ученый объяснил, как планктон выживает в турбулентных потоках

Как движутся частицы в турбулентных жидко...

EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь
EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь

Группа ученых из Университета Нагоя, Япон...

Frontiers in Bee Science: Жара мешает шмелям полноценно размножаться
Frontiers in Bee Science: Жара мешает шмелям полноценно размножаться

В результате климатического кризиса глобальное...

Journal of the AChemSociety: Синтетика вызывает хаос в первичном бульоне
Journal of the AChemSociety: Синтетика вызывает хаос в первичном бульоне

Наше тело состоит из триллионов различных...

Evolution: Островные летучие мыши одного вида эволюционируют по-разному
Evolution: Островные летучие мыши одного вида эволюционируют по-разному

Исследователь из Мельбурнского университе...

New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад

По мнению исследовательской группы под ру...

Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах
Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах

Тропические бабочки Heliconius хорошо известны...

Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды

В новом исследовании неврологи показали, как&n...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Nature: Поражение лёгких при COVID долго не проходит из-за реакции иммунитета
Nature: Поражение лёгких при COVID долго не проходит из-за реакции иммунитета
JACS: Ученые выяснили, как повысить эффективность фотокатализа
JACS: Ученые выяснили, как повысить эффективность фотокатализа
В ПИШ КАИ создали «мост» к цифровому двойнику композитных преформ
В ПИШ КАИ создали «мост» к цифровому двойнику композитных преформ
Nature Energy: Создана мембрана для удаления CO2, работающая на влажности
Nature Energy: Создана мембрана для удаления CO2, работающая на влажности
Nature Communications: Доказана перспективность универсальной вакцины от гриппа
Nature Communications: Доказана перспективность универсальной вакцины от гриппа
PRC: Ядерная структура титана-48 меняется при наблюдении с разного расстояния
PRC: Ядерная структура титана-48 меняется при наблюдении с разного расстояния
PRSBBS: Несколько видов муравьев выработали одинаковые отношения с деревьями
PRSBBS: Несколько видов муравьев выработали одинаковые отношения с деревьями
Кристаллографы СПбГУ раскрыли структуру минерала, открытого более 70 лет назад
Кристаллографы СПбГУ раскрыли структуру минерала, открытого более 70 лет назад
В МТУСИ разработали систему отслеживания модели человека во время фитнеса
В МТУСИ разработали систему отслеживания модели человека во время фитнеса
Студенты СевГУ предложили способ найти сбежавшую собаку при помощи спутника
Студенты СевГУ предложили способ найти сбежавшую собаку при помощи спутника
Учёные КФУ разработали новые материалы для металл-ионных аккумуляторов
Учёные КФУ разработали новые материалы для металл-ионных аккумуляторов
Московский Политех открывает «Книгу будущего» для развития инновационных изданий
Московский Политех открывает «Книгу будущего» для развития инновационных изданий
Эффективность светодиодов для дополненной реальности выросла вдвое
Эффективность светодиодов для дополненной реальности выросла вдвое
Advanced Materials: Гидрогелевое средство контрацепции сможет лечить эндометриоз
Advanced Materials: Гидрогелевое средство контрацепции сможет лечить эндометриоз
Nature Physics: Новый коллайдер стал ближе с технологией маршалинга мюонов
Nature Physics: Новый коллайдер стал ближе с технологией маршалинга мюонов

Новости компаний, релизы

Московский вуз готовит профессионалов для защиты учебных заведений
Ведущие игроки агрорынка представят новинки на «Дне поля» в Агробиотехнопарке Казанского ГАУ
Московский Политех и ведущие российские компании запускают 79 практико-ориентированных образовательных программ
Студенты Университета МИСИС выиграли 2.8 млн рублей в хакатоне «Лидеры цифровой трансформации»
U-NOVUS 2024: технологическое развитие России немыслимо без университетов и инвестиций бизнеса в техпред