Ученые выяснили, почему мокрые собаки так сильно дрожат

Эксперименты на лабораторных мышах позволили ученым раскрыть механизм, который запускает такое необычное поведение у покрытых шерстью млекопитающих. После намокания многие волосатые млекопитающие, особенно собаки, активно стряхивают воду со своей шерсти. Ученые стремятся понять нейронный механизм, который лежит в основе этого явления, известного как «тряска мокрой собаки».

Тряска мокрой собаки

Группа исследователей из Медицинского института Говарда Хьюза при Гарвардской медицинской школе, используя лабораторных мышей, обнаружила, что такое поведение возникает при активации определенных механорецепторов в коже. Результаты их работы были опубликованы в журнале Science 7 ноября 2021 года.

Встряхивание мокрой собаки — это не только способ избавиться от лишней воды, но и возможность устранить раздражители, колтуны и паразитов, особенно в труднодоступных местах, таких как шея и спина. У покрытых шерстью млекопитающих существует более 12 типов сенсорных нейронов, каждый из которых выполняет свою функцию, улавливая и интерпретируя различные ощущения, что приводит к таким реакциям, как встряхивание. Однако нейронные механизмы, лежащие в основе этого поведения, остаются малоизученными.

Эксперимент с C-LTMR

В новом исследовании ученые сосредоточились на типе сверхчувствительных рецепторов, реагирующих на прикосновения, которые называются низкопороговыми механорецепторами С-волокон (C-LTMR). Эти рецепторы расположены вокруг волосяных фолликулов и связаны с приятными ощущениями от прикосновений.

Сначала команда применила несколько типов раздражителей, таких как масло и вода, к спинам и шеям мышей. После воздействия раздражителей они наблюдали за реакцией нескольких механосенсорных нейронов.

Затем ученые генетически модифицировали некоторых мышей, удалив большую часть их C-LTMR. Удаление этих рецепторов привело к прекращению тряски у мышей, что свидетельствует о их необходимости для контроля ощущения, вызывающего дрожь при намокании.

Затем они исследовали, как сигналы от C-LTMR проходят через нервную систему мышей. Они проследили этот путь до группы нейронов в спинном мозге, которые соединяются с парабрахиальным ядром — областью, отвечающей за боль, прикосновения и температуру. Команда модифицировала нейроны, чтобы они включались и выключались в ответ на свет, блокируя активность спинномозговых нейронов и создавая карту пути сенсорных нейронов.

Результаты эксперимента на мышах

По сравнению с контрольными мышами, у модифицированных мышей тряска была на 58% меньше. Блокирование активности в области боли, прикосновений и температуры мозга также привело к аналогичным результатам. Контрольные мыши продолжали нормально чесаться и ухаживать за собой, что свидетельствует о том, что это нейронная цепь, специфичная для тряски мокрых собак.

Согласно результатам, C-LTMR являются ключевыми сенсорными рецепторами, отвечающими за дрожь у собак при намокании. В будущих исследованиях можно будет выяснить, влияют ли гиперактивные C-LTMR на такие состояния, как синдром дергающейся кожи у кошек. Это также может быть использовано для изучения повышенной чувствительности кожи у людей.

Хотя люди пока не научились понимать язык животных, в этом направлении уже есть некоторые достижения. В материале 56orb мы расскажем о том, как домашние кошки общаются с помощью своего хвоста.