Jüngste Studien haben gezeigt, dass Mäuse unter Verwendung ziemlich komplexer Ultraschallbotschaften miteinander kommunizieren, die vage an das Singen erinnern. Dies deutete darauf hin, dass Nagetiere die Anfänge des Bewusstseins haben. Dies bedeutet, dass sie verwendet werden können, um psychische und Verhaltensstörungen einer Person zu untersuchen.
Alkoholiker und Drogenabhängige
Im Gegensatz zu gängigen Stereotypen sind Labormäuse, die in der wissenschaftlichen Forschung am häufigsten verwendet werden, nicht weiß, sondern grau-schwarz. Dies ist eine Inzuchtlinie (dh genetisch homogen, gekennzeichnet durch eng verwandte Kreuze) C57BL / 6 (Black 6), die 1921 vom American Jackson Laboratory gezüchtet wurde. In den letzten hundert Jahren haben Mitglieder dieser großen Familie Tausende von Medikamenten sowie neue Behandlungen und Diagnosen getestet, den genomischen CRISPR / Cas9-Editor getestet und sogar Raumfähren und die ISS besucht.
Mäuse der Black 6-Linie sind unprätentiös und leicht zu reproduzieren. Es ist so angenehm, mit ihnen zu arbeiten, dass Forscher selbst für ihre Abhängigkeit von Alkohol und harten Drogen ein Auge zudrücken - diese schlechten Gewohnheiten werden direkt auf der Website des Jackson Laboratory erwähnt. Darüber hinaus sind diese Nagetiere schmerz- und lärmempfindlich, anfällig für Fettleibigkeit, Diabetes und Arteriosklerose und können im Alter (in ihrem Fall 10 Monate) das Gehör verlieren. Auf den ersten Blick ein eher zweifelhaftes Versuchstier.
Entgegen der landläufigen Meinung sind die meisten Labormäuse grau-schwarz und gehören zur Inzucht C57BL / 6 oder Black 6 (Bild rechts). Illustration von RIA Novosti.
Nicht so dumm wie allgemein angenommen
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„Tiere werden benötigt, um Krankheiten zu modellieren. Natürlich sind Primaten dem Menschen am nächsten, aber die Erforschung dieser Primaten ist sehr teuer und der öffentliche Druck gegen Experimente an Affen wächst (und wächst!). Daher werden heute bei Mäusen viele verschiedene, einschließlich neurologischer Erkrankungen simuliert - sogar Autismus-Spektrum-Störungen und schwere Schizophrenie. Aber für solche Modelle müssen Sie zumindest einige kognitive Fähigkeiten aus den Mäusen herauspressen. Wenn Sie beispielsweise die Verbindung zwischen einem bestimmten Gen und geringer Intelligenz identifizieren müssen, ist es logisch, dieses Gen auszuschalten und zu sehen: Ist das Tier dumm oder weiser? Und es stellte sich heraus, dass das, was am besten über die geistigen Fähigkeiten von Nagetieren spricht, nicht Rätsel sind, wie „einen Weg aus dem Labyrinth finden“oder „sich an den Ort des Futterautomaten erinnern“, sondern Vokalisationen “.- erzählte RIA Novosti einem Mitarbeiter des Instituts für Biologie und Medizin der Staatlichen Universität Nischni Nowgorod, benannt nach Lobachevsky Alexander Ivanenko.
In den letzten zwei Jahren haben Ivanenko und Kollegen aus den Niederlanden und Deutschland versucht, den einfachsten Algorithmus zum Decodieren solcher Mausvokalisationen zu entwickeln - komplexe Tonfolgen, die im Bereich zwischen 50 und 100 Kilohertz liegen und vom menschlichen Ohr nicht wahrgenommen werden. Als Ergebnis haben Wissenschaftler bewiesen, dass Frauen und Männer unterschiedliche "Lieder" singen. Sie trainierten künstliche neuronale Netze, um das Geschlecht des "Sängers" und seines Gegenübers zu erkennen.
„Noch hat niemand wirklich Vokalisationen herausgefunden, aber jeder vermutet, dass einige Denkprozesse dahinter stecken - Spektrogramme tragen eindeutig eine Art Semantik. Wenn Sie verstehen, was hinter der Struktur von Vokalisationen steckt, können Sie verschiedene Gene ausschalten und sehen, was sich in dieser Struktur geändert hat. Das heißt, es ist eine potenzielle Quelle für neue Modelle für jede Neurologie (einschließlich Sprachstörungen) “, erklärt Alexander Ivanenko.
Serenaden an den Gitterstäben des Käfigs
Amerikanische Neurowissenschaftler kamen zu ähnlichen Ergebnissen, als sie die "Syntax" von Vokalisationen von Nagetieren analysierten und bewiesen, dass bestimmte genetische Mutationen diese Tiere "sprachgebunden" machen können.
Männliche Mäuse mit einem defekten Analogon des Foxp2-Gens (beim Menschen verursacht es eine spezifische Sprachstörung) wurden in verschiedene soziale Kontexte gebracht: zuerst in einen Käfig mit einer wachen oder schlafenden Frau, dann mit einem schlafenden Mann und schließlich in einen Käfig mit dem Urin einer Frau. Jedes Mal zeichneten die Forscher die Ultraschallvokalisationen der Nagetiere auf. Es stellte sich heraus, dass die von den Männern gesungene Melodie stark von der Situation abhängt. Zum Beispiel begannen die Mäuse beim Treffen mit dem fairen Geschlecht tatsächlich, Serenaden zu singen, und die Vokalisierung selbst bestand aus einer komplexen Folge von hohen und niedrigen Tönen und ähnelte dem Zwitschern von Vögeln.
Nur Männer mit normalen Genvarianten konnten gut singen. Personen mit Mutationen in Foxp2 waren zu solchen Lautäußerungen nicht in der Lage, und ihre Ungenauigkeiten waren vergleichbar mit den beim Menschen auftretenden Sprachstörungen.
Chorgesang wie eine Maus
Mäuse können ihre Vokalisationen simulieren und sich gegenseitig beibringen. Biologen der Duke University in North Carolina (USA) beobachteten mehrere Monate lang zwei Dutzend Nagetiere mit Stimmen unterschiedlicher Höhe. Es stellte sich heraus, dass zwei Männer, wenn sie zusammengesetzt werden, den Ton ihrer Stimmen aneinander anpassen, bis sie gemeinsam singen. Darüber hinaus passt der kleinere Mann die Tonhöhe seiner Stimme an.
Diese Fähigkeit wird als Gesangslernen bezeichnet und ist in der Natur ziemlich selten - nur bei einigen Vogelarten (Papageien und Stare), Walen, Delfinen, Robben, Elefanten und Fledermäusen. Alle diese Tiere, einschließlich Nagetiere, haben spezielle Gehirnstrukturen und Verhaltensmerkmale, die es ihnen ermöglichen, sich die Lieder ihrer Verwandten zu merken. Darüber hinaus befinden sich bei Mäusen die für die Vokalisierung verantwortlichen Bereiche des Gehirns wie beim Menschen in den Frontallappen.
Laut Alexander Ivanenko wird es das Studium dieser besonderen Strukturen in Zukunft ermöglichen, das Niveau der kognitiven Fähigkeiten von Mäusen genau zu bestimmen und viele Fragen bezüglich der Funktion des menschlichen Gehirns zu beantworten.
„Die Architektur des auditorischen Kortex (des auditorischen Kortex des Gehirns. - Hrsg.) Bei Mäusen wird durch die Struktur der wahrgenommenen Reize bestimmt - das Sein bestimmt das Bewusstsein. Wenn man eine Sache verstanden hat, kann man die andere verstehen “, glaubt der Experte.
Alfiya Enikeeva
