Myszy przechodzą sprawdzian samoświadomości, t.zw. test lustra

Do gatunków, które przechodzą tzw. test lustra – sprawdzian, będący jedną z podstawowych metod badania samoświadomości zwierząt – dołączyły myszy. Nowe badania wskazują, że mogą one rozpoznawać w lustrze własne odbicie. Naukowcy zidentyfikowali też komórki nerwowe, które odpowiadają za to zjawisko.

Myszy i test lustra

.Myszy pozytywnie przechodzą test lustra – wynika z raportu opublikowanego w magazynie „Neuron”. Taki sprawdzian jest jedną z podstawowych metod badania samoświadomości zwierząt. Za pozytywny wynik uznaje się rozpoznanie w lustrze swojego odbicia (a nie – uznanie go za obraz innej istoty). Naukowcy ustalili wcześniej, że potrafią to niektóre gatunki ssaków naczelnych i ptaków, słonie, delfiny i świnie. U człowieka ta zdolność pojawia się ok. 18. miesiąca życia.

Teraz udowodniono, że zachowania wskazujące na samoświadomość wykazują również myszy. Gdy autorzy badania oznaczyli czoła czarnych myszy białym atramentem, gryzonie spędzały przed lustrem więcej czasu na pielęgnacji futra na głowie – prawdopodobnie po to, by usunąć plamę. Tak reagowały jednak tylko myszy przyzwyczajone wcześniej do luster – i jedynie wtedy, jeśli plama atramentu była stosunkowo duża.

„Aby utworzyć pamięć epizodyczną, dotyczącą na przykład wydarzeń w codziennym życiu, mózg generuje i przechowuje informacje o tym, co, gdzie i kiedy się wydarzyło, i kto w tym uczestniczył. Najważniejszym składnikiem pamięci epizodycznej są informacje o nas samych. Zazwyczaj badamy, w jaki sposób mózg rozpoznaje innych, wciąż jednak niejasne są mechanizmy autoinformacji” – tłumaczy neurobiolog dr Takashi Kitamura z University of Texas Southwestern Medical Center, współautor badania.

Naukowcy wykorzystali test lustra, aby zbadać, czy myszy mogą zauważyć zmianę w swoim wyglądzie – w tym przypadku plamę na czole. Sprawdzono również znaczenie bodźca dotykowego (podczas nakładania barwnika): myszy o czarnym futrze znaczono zarówno z czarnym, jak i białym atramentem.

Okazało się, że gryzonie mogą wykrywać zmiany w swoim wyglądzie, ale tylko pod pewnymi warunkami. Te, które zetknęły się wcześniej z lustrami, spędzały znacznie więcej czasu na pielęgnacji futra na głowie, gdy oznaczono je kroplami atramentu o powierzchni 0,6 cm2 lub 2 cm2. Gdy atrament był czarny – tego samego koloru, co ich futro – lub gdy plama była mniejsza, albo kiedy zwierzęta nie były przyzwyczajone do lustra, nie wykazywały skłonności do intensywniejszej pielęgnacji głowy.

Analiza przeprowadzonego badania

.„Myszy wymagały zewnętrznych wskazówek sensorycznych, aby przejść test lustra. Musieliśmy aplikować stosunkowo dużo atramentu na ich głowy. Ponadto okazało się, że bodziec dotykowy – pojawiający się w trakcie nakładania barwnika – sprawia, że mysz zauważa w lustrze plamę na swojej głowie. Szympansy i ludzie nie potrzebują żadnych dodatkowych stymulantów sensorycznych” – wyjaśnia główny autor badania, dr Jun Yokose z University of Texas Southwestern Medical Center.

Zespół badaczy zidentyfikował w brzusznym hipokampie – jednej ze struktur mózgowia – grupę neuronów odpowiedzialnych za rozwój i przechowywanie obrazu samego siebie. Korzystając z mapowania ekspresji genów, naukowcy zidentyfikowali podzbiór neuronów, które były aktywowane, gdy myszy rozpoznawały się w lustrze. Kiedy naukowcy dezaktywowali te komórki, gryzonie nie próbowały usunąć plam farby z futra. Ten sam zespół neuronów uaktywniał się również, kiedy czarne myszy obserwowały inne osobniki z tego samego szczepu (o podobnym wyglądzie fizycznym i kolorze), ale nie wówczas, gdy przyglądały się myszom o białym futrze.

Wcześniejsze badania prowadzone na szympansach wskazywały na to, że do rozpoznawania siebie w lustrze jest konieczne doświadczenie społeczne. Naukowcy przetestowali więc również myszy, które zostały odizolowane od innych. Te gryzonie nie spędzały więcej czasu przed lustrem, żeby usunąć plamę atramentu z futra, podobnie jak czarne osobniki, które były hodowane razem z białymi. Analiza ekspresji genów wykazała także, że obie te grupy nie rozwinęły w hipokampie aktywności neuronów odpowiedzialnych za identyfikowanie swojego wizerunku w odbiciu. To sugeruje, że myszy muszą mieć doświadczenia społeczne z innymi podobnie wyglądającymi przedstawicielami swojego gatunku, aby uaktywnić obwody neuronalne wymagane do rozpoznawania siebie.

„Teraz, gdy odkryliśmy ten zespół komórek nerwowych, możemy monitorować ich aktywność i manipulować nią, by kompleksowo zbadać u myszy mechanizmy odpowiedzialne za rozpoznawanie swojego wizerunku” – mówi dr Yokose.

Czego możemy nauczyć się od zwierząt?

.Czynniki decydujące o tym, czy inne osobniki będą traktowane w sposób przyjazny, czy też agresywny, wykazują duże podobieństwo u zwierząt i u człowieka – pisze prof. Ewa J. GODZIŃSKA na łamach „Wszystko co Najważniejsze”. 

„Jednym z najważniejszych fundamentów życia społecznego jest ofiarność, czyli gotowość do wyświadczania innym przysług mimo związanego z tym ryzyka, czasem nawet za cenę życia. Altruizm to działania, które przynoszą korzyści innym osobnikom, ale dla altruisty wiążą się z ponoszeniem strat lub przynajmniej ze znacznym tego ryzykiem. Istnieje nawet zjawisko altruistycznego samobójstwa. U niektórych gatunków mszyc osobniki specjalizujące się w obronie kolonii, tak zwani żołnierze, poświęcają życie, by bronić swoje towarzyszki przed wrogami naturalnymi. Gdy napastnik (zwykle gąsienica) uszkodzi zamieszkiwaną przez mszyce galasówkę, żołnierze naprawiają to uszkodzenie za pomocą szybko koagulującej cieczy wyrzucanej z własnego ciała. Żołnierz miesza tę ciecz odnóżami, by przyspieszyć jej koagulację, a potem ginie powolną śmiercią spowodowaną przez nagłą utratę płynów. Żołnierze golców piaskowych, niewielkich afrykańskich ssaków prowadzących podziemny tryb życia, również często poświęcają życie dla swojej kolonii, ponosząc śmierć podczas obrony swoich pobratymców przed wężami.

Ważną podkategorią ryzykownych zachowań altruistycznych są tak zwane zachowania ratunkowe, czyli przychodzenie z pomocą konkretnym osobnikom, które znalazły się w niebezpieczeństwie. W r. 2002 polscy badacze Wojciech Czechowski, Ewa J. Godzińska i Marek Kozłowski zainicjowali współczesne badania takich zachowań, opisując, jak robotnice trzech gatunków mrówek ratują towarzyszki atakowane przez drapieżne larwy mrówkolwa. Szerokie spektrum zachowań ratunkowych zostało też opisane u wielu innych gatunków mrówek i u licznych kręgowców, takich jak różne gryzonie i naczelne, słonie, mangusty, psy, dziki, walenie i niektóre ptaki. W badaniach tych obserwowano i analizowano nie tylko przychodzenie z pomocą osobnikom zaatakowanym przez drapieżnika, lecz również pomoc w uwalnianiu się z różnych naturalnych i sztucznych pułapek”.

Ofiarność i gotowość do angażowania się w ryzykowne akcje na rzecz innych osobników nie jest naiwnością, lecz ważnym przystosowaniem. Jest tak dlatego, że dla każdego osobnika ważniejsze od indywidualnego przeżycia jest tzw. dostosowanie łączne, czyli łączna zdolność do przekazania swoich genów kolejnym pokoleniom, niezależnie od tego, czy są one ulokowane w jego własnym ciele, czy też w ciałach innych osobników. Jedną z najważniejszych form altruizmu jest więc nepotyzm, czyli działania przynoszące korzyść krewnym altruisty. Drugim ważnym czynnikiem decydującym o opłacalności zachowań altruistycznych jest gotowość ich beneficjentów do odwzajemniania uzyskanych przysług.

.„Ofiarność i rycerskość podobają się płci przeciwnej. Zwierzęta mogą jednak zachowywać się w sposób altruistyczny także z innych powodów. Ryzykowne zachowania altruistyczne stanowią bowiem sygnał wysokiej jakości osobnika i w związku z tym mogą przynosić mu korzyści poprzez podnoszenie jego atrakcyjności dla płci przeciwnej. Zjawisko to zostało dobrze udokumentowane między innymi przez długoletnie badania zachowań dżunglotymali arabskich. Ptaki te uprawiają lęgi zespołowe, w których osobniki podporządkowane nie mają bezpośredniego dostępu do rozrodu, lecz pełnią funkcję pomocników pomagających w wychowywaniu potomstwa osobników dominujących. Dżunglotymale odstraszają wrogów naturalnych, w szczególności jadowite węże, stosując wobec nich tak zwane nękanie, czyli celowe przybliżanie się do intruza i konfrontację z nim. Nękanie węży to niesłychanie ryzykowne zadanie. Jednak tylko te ptaki, które nie stronią od udziału w takich odważnych akcjach, mogą zdobyć tak zwany prestiż społeczny, bez którego nie są w stanie uzyskać dostępu do rozrodu. W związku z tym nawet osobniki dominujące, które uzyskały już dostęp do rozrodu, konkurują aktywnie z osobnikami podporządkowanymi o możliwość pełnienia niebezpiecznej funkcji strażnika. Uwaga: różnica pomiędzy walką o dominację i poszukiwaniem prestiżu społecznego polega na tym, że w pierwszym przypadku osobnik rywalizuje z członkami tej samej grupy społecznej, a w drugim walczy z zewnętrznymi wrogami swojej grupy, by w ten sposób obwieścić swoją wysoką jakość i stać się atrakcyjnym kandydatem na partnera do rozrodu”.

PAP/ Anna Bugajska/ Wszystko co Najważniejsze/ LW