Лабораторные мыши теряют тревожность после недели жизни в естественных условиях
Когда постдок Мэтью Зиппл выпускает лабораторных мышей в большое огороженное поле рядом с кампусом Корнелла, происходит нечто удивительное.
Мыши, которые всю жизнь провели в клетке размером чуть больше обувной коробки, встают на задние лапы, обнюхивают воздух, выходят в траву и начинают прыгать по ней — это новый способ передвижения и совершенно новый опыт для них. Это одно из многих изменений у «ревайлдед» (вернувшихся к естественным условиям) мышей. Новое исследование учёных Корнелла показало, что новая среда меняет поведение мышей и обращает вспять их тревожность, даже если она уже хорошо укоренилась.
Методы и дизайн исследования
В исследовании, опубликованном в Current Biology, учёные в течение двух лет «ревайлдили» несколько групп лабораторных мышей. Они обнаружили, что их реакция страха в классическом тесте для оценки тревожности снижалась и даже обращалась вспять после жизни в поле — даже после одной недели.
«Мы выпускаем мышей в эти очень большие огороженные поля, где они впервые в жизни могут бегать, трогать траву и землю», — говорит старший автор Майкл Шихан. — «Это новый подход к пониманию того, как опыт формирует последующие реакции на мир. Мы надеемся, что то, что мы узнаем от этих мышей, будет более обобщаемым для других животных и для нас самих».
Исследователи использовали самый распространённый (и один из самых гуманных) лабиринт для изучения тревожности — elevated plus maze. У лабиринта есть два «рукава»: один закрыт стенками (где мыши чувствуют себя в безопасности), а другой открыт и приподнят, как доска (где мыши чувствуют себя незащищёнными).
В тысячах исследований учёные измеряли время, которое мыши проводят в каждой зоне, и широко задокументировали развитие реакции страха на лабиринт: после первого знакомства мыши проводят меньше времени на открытых участках.
Результаты о тревожности и поведении
Команда Корнелла подвергла группы лабораторных мышей тесту в лабиринте, а затем «ревайлдила» половину из них. В последующих испытаниях мыши, оставшиеся в лаборатории, показали традиционную реакцию: они проводили всё меньше времени на «открытых» рукавах. Но когда «ревайлдед» мышей снова помещали в лабиринт, они вели себя иначе.
«Ревайлдед мыши демонстрируют либо полное отсутствие реакции страха, либо гораздо более слабую реакцию», — говорит Зиппл.
Команда также обнаружила, что у мышей, которые многократно проходили тест в лаборатории и у которых уже сформировалась устойчивая реакция страха, тревожность обратилась вспять после жизни в поле.
«Мы поместили их в поле на неделю, и они вернулись к исходному уровню тревожного поведения», — сказал Зиппл. — «Жизнь в этой естественной среде не только блокирует формирование первоначальной реакции страха, но и может сбросить реакцию страха, которая уже развилась у этих животных в лаборатории».
Более широкие последствия и будущие исследования
Исследование перекликается с работами в области психологии человека, которые показывают, что более широкий спектр переживаний повышает чувство личной эффективности (agency) и снижает тревожность.
«Мы считаем, что это изменение в поведении связано именно с личной эффективностью», — говорит Зиппл. — «Под этим я подразумеваю способность животного изменять свой опыт в окружающей среде посредством собственного поведения».
«Ревайлдед» мыши могут свободно перемещаться, рыть норы, лазать, самостоятельно находить пищу и справляться с погодой, сменой сезонов и друг с другом. В целом, они могут сталкиваться с трудностями и преодолевать их собственными силами, что может придавать им больше уверенности в лабиринте. Разнообразие опыта также даёт мышам более богатый контекст для столкновения с чем-то новым.
«Если с тобой каждый день происходит много всего разного, у тебя есть лучший способ оценить, является ли что-то пугающим или угрожающим», — говорит Шихан. — «Но если у тебя было всего пять переживаний, а ты сталкиваешься с шестым, и оно сильно отличается от всего предыдущего, это вызовет тревогу».
Исследование имеет значение для того, как проводится поведенческие исследования на мышах. Оно также касается давних дебатов в научном сообществе о применимости результатов, полученных на мышиных моделях, к человеку.
«Мы показываем, что да, это пример, когда лабораторное животное не обобщается на более широкий контекст, но мы также предлагаем другое решение — изучать реальный организм, живущий в реальной среде», — говорит Зиппл.
Шихан говорит, что использование полевой установки открывает множество вопросов для будущих исследований: сколько именно времени в поле нужно, чтобы обратить вспять реакцию страха? Имеет ли значение возраст мышей?
«Это открывает много возможностей для интересных вопросов о том, как наша библиотека опыта формирует нашу реакцию на новый опыт, потому что я думаю, что тревожность по сути — это неадекватная реакция на то, что на самом деле не является страшным», — сказал Шихан.
Шихан отмечает, что исследование, хотя и не затрагивает напрямую поведение человека, всё же имеет для него глубокий смысл. «Одна из возможных причин роста тревожности среди молодёжи — то, что они живут более защищённой жизнью. В этом исследовании находят отклик разговоры о современности и нашей собственной жизни, что делает его действительно интересным».