Myszy przechodzą test lustra. Co to oznacza?

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 pozytywnie przechodzą test lustra - wynika z raportu opublikowanego w magazynie "Neuron" (10.1016/j.neuron.2023.10.022). 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.

- 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.

Źródło: PAP / tk