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

Nature: Стволовые клетки растений подскажут, как развивается рак
Nature: Стволовые клетки растений подскажут, как развивается рак

Крошечный корень растения толщиной не бол...

Animal Behaviour: Козы по голосу определяют, злой хозяин или добрый
Animal Behaviour: Козы по голосу определяют, злой хозяин или добрый

Козы могут отличить счастливого человека от&nb...

Current Biology: Сумчатая мышь из Австралии жертвует сном ради секса
Current Biology: Сумчатая мышь из Австралии жертвует сном ради секса

Всем живым существам необходим сон. Когда люди...

Current Biology: Одомашнивание растений влияет на их микробиом
Current Biology: Одомашнивание растений влияет на их микробиом

Новое исследование, проведенное под руков...

Journal of the Geological Society: В окаменелостях нашли ключевые следы эволюции
Journal of the Geological Society: В окаменелостях нашли ключевые следы эволюции

Исследование, проведенное под руководство...

Current Biology: Созданы дрожжи, питающиеся светом
Current Biology: Созданы дрожжи, питающиеся светом

Возможно, вы знаете дрожжи как орган...

Nature Ecology & Evolution: Ученые секвенировали первый геном из класса Myxini
Nature Ecology & Evolution: Ученые секвенировали первый геном из класса Myxini

Международному научному коллективу, состоящему...

Science: Как морские улитки перешли от откладывания яиц к живорождению
Science: Как морские улитки перешли от откладывания яиц к живорождению

Яйцо действительно появилось первым. Откладыва...

Nature Microbiology: Ученые раскрыли тайну хищных бактерий
Nature Microbiology: Ученые раскрыли тайну хищных бактерий

Как природные антимикробные хищные бактерии сп...

Carbohydrate Polymers: Культурная ламинария теперь может быть не хуже дикороса
Carbohydrate Polymers: Культурная ламинария теперь может быть не хуже дикороса

Норвегия экспортирует продукцию, полученную из...

Nature Catalysis: Сделан первый шаг к синтетической фиксации CO2 в живых клетках
Nature Catalysis: Сделан первый шаг к синтетической фиксации CO2 в живых клетках

Синтетическая биология дает возможность создав...

ZooKeys: В Азии ученые открыли новый вид игуаны Calotes wangi
ZooKeys: В Азии ученые открыли новый вид игуаны Calotes wangi

К богатой фауне рептилий Азии присоединилась н...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Blood: Создана новая стратегия поиска и уничтожения стволовых клеток лейкемии
Blood: Создана новая стратегия поиска и уничтожения стволовых клеток лейкемии
PRL: Ученые продвинулись в управляемом ускорении электронов в микромасштабе
PRL: Ученые продвинулись в управляемом ускорении электронов в микромасштабе
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий
Лесовосстановления недостаточно для возмещения углерода от заготовки древесины
Лесовосстановления недостаточно для возмещения углерода от заготовки древесины
Optica Quantum: Ученые разработали новый метод определения квантовых состояний
Optica Quantum: Ученые разработали новый метод определения квантовых состояний
Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Освоение космоса: остановить нельзя развивать

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса