Где искать эмпатию у мышейЭмпатия - способность вовлекаться в чувства или переживания другого - далеко не исключительно человеческая черта. У мышей эмпатия тоже бывает - они превосходно чувствуют боль или страх других мышей поблизости. У мышей можно повнимательнее покопаться в мозге и найти в нем то, что за такую эмпатию ответственно. Статья из лабы Роберта Маленки - как раз об этом
https://science.sciencemag.org/content/371/6525/153Как протестировать эмпатию у мышек? В нейробиологии есть поведенческие эксперименты, в которых происходит “социальный трансфер” ощущений, и в данном случае исследовали трансфер боли и страха. Одной мыши делали укол с неприятной субстанцией, которая вызывала воспаление и боль, напоминающую артрит. Потом к мыши, испытывающей боль, на час подсаживали здоровую мышь, а после этого на мышах проводили тесты, оценивающие восприимчивость к боли. Как правило, если вы испытываете боль - то толерантность к другим раздражителям (включая болевые) у вас будет понижена. То есть то, что не особо больно на самом деле, будет казаться больнее. Это называется гипералгезией - завышенной чувствительностью к боли. Чтобы протестировать это у мышей их раздражали механическим стимулом, окунали хвост в горячую воду (не такую уж и горячую - 46С) и проводили еще один тест: мышь выбирала клетку с подогревом пола похолоднее или погорячее. Пол погорячее для мышей, испытывающих боль, был неприятен, и они выбирали похолоднее (30С и 40С). Очевидно, мыши с воспалением проявляли бОльшую чувствительность во всех этих тестах, но мыши-наблюдатели, которые провели с ними в клетке всего час, тоже демонстрировали повышенную чувствительность к раздражителям, которую они переняли у болящих товарищей.
Но нейробиология начинается на следующем этапе - есть специальная линия трансгенных мышей, у которой можно пометить нейроны, которые активны в какой-то момент. Эту опцию ученые активировали перед тем, как подсаживать мышь-наблюдателя к болящей мыши для социального трансфера боли, и так им удалось выловить проекции нейронов в мозге, которые активировались в процессе трансфера. Наиболее активны были нейроны передней поясной коры в префронтальном отделе (anterior cingulate) и прилежащего ядра (nucleus accumbens) в стриатуме. Причем поясная кора уже была давно замечена в замутах с эмпатией и у людей, и у зверей, но самое крутое в том, что и поясную кору, и прилежащее ядро ученые модулировали оптогенетикой и доказали причинную связь между этими структурами и социальным трансфером. При их ингибировании трансфер был менее эффективным (у мышей-наблюдателей не развивалось эмпатии), а при активации трансфер усиливался, мышь-наблюдатель демонстрировала повышенную чувствительность к раздражителям значительно дольше.
Дальше ученые смотрели на социальный трансфер страха - хотя это тоже сильная негативная эмоция, она все же отличается от боли. Одна мышь наблюдала за тем, как второй доставался небольшой разряд тока, в ответ на который мыши обычно замирают. Когда позже мышь-наблюдателя помещали в ту самую клетку, где первую мышь били током, то она моментально узнавала контекст и замирала без тока. Экспериментов с оптогенетикой были похожи, но оказалось, что за трансфер страха отвечают другие структуры - поясная кора и ее проекции в базолатеральную амигдалу, а не в прилежащее ядро. Получается, что эмпатия в целом связана с поясной корой, но конкретное чувство специфицируется проекциями в разные нижележащие отделы мозга.
И в конце - вишенка на торте. Всем давно было известно, что животные легко “перенимают” боль у других зверей своего вида, но в статье показали, что то же самое работает и с обезболиванием! Если обе мыши испытывают боль, но одной дают морфий, а вторая наблюдает облегчение боли, то мышь-наблюдатель тоже становится менее чувствительной к раздражителям (как бы получает виртуальное обезболивание от другой мыши).
Когда нейробиологи научатся читать мысли? Пффф, да даже мыши уже давно это умеют ;)