Двухэтажный умный домик помог изучить поведение мышей

Британские исследователи представили AutonoMouse — умный домик для мышей с двумя отделениями: этажом для сна, питания и бега и этажом для прохождения экспериментов, который позволяет собирать данные с каждой особи практически полностью автономно. Эффективность такой системы уже проверили с помощью эксперимента, направленного на изучение обоняния животных, сообщается в статье, опубликованной в PLoS One.

Быстрое развитие фармакологических и нейровизуализационных методик в последние несколько десятилетий помогает успешно и эффективно изучать работу мозга модельных организмов. При этом некоторые из них (в основном, грызуны) также используются в качестве модели для изучения поведения, но методы, направленные именно на этот аспект исследований, развиваются гораздо медленнее. Например, для изучения реакции мышей в стрессовой ситуации используют приподнятую платформу-лабиринт, рукава которой либо открыты, либо закрыты, и время, которое животное проводит в открытых местах такого лабиринта, считается показателем того, насколько силен испытываемый им стресс.

То же самое касается и экспериментов, направленных на изучение формирования различных моделей поведения в условиях подкрепления и наказания. Они требуют долгого процесса обучения и дальнейшей проверки установленных моделей в лабораторных условиях, причем для каждой особи в отдельности. Исследователи из Института Фрэнсиса Крика (Великобритания) под руководством Эндрю Эрскина (Andrew Erskine) решили создать среду, которая облегчит контроль за лабораторными мышами в процессе обучения.

В AutonoMouse два этажа: на первом этаже расположены зоны отдыха для мышей, где они питаются, бегают в колесе и спят. Экспериментальная установка расположена на втором этаже — до нее можно добраться по приподнятой платформе. Каждая мышь (всего в домике может поместиться до 25 особей) оснащена RFID-меткой, что облегчает процесс мониторинга. Экспериментальная зона при этом оснащена специальными сенсорами на входе: когда мышь проходит через дверцу, та закрывается, препятствуя входу к установке других особей. Также RFID-теги помогают следить за тем, какая именно мышь проходит эксперимент, и записывать результаты специально для нее.

Ученые считают, что разработанная система поможет эффективнее следить за поведением мышей в процессе обучения: мыши — особи социальные и их совместное содержание во время эксперимента может существенно снизить уровень стресса.

Эффективность использования такого домика ученые проверили с помощью эксперимента по изучению обонятельной системы мышей: для этого особям повредили обонятельную луковицу, отвечающую за определение запахов, причем у каждой особи повреждение отличалось тяжестью. Во время эксперимента мыши получали воду при поступлении определенного запаха: то, сколько раз какая-либо особь получит воду, показывало, насколько чувствительная ее обонятельная система после повреждения. За сутки ученым удалось собрать достаточно данных (несколько тысяч наблюдений), причем сделать это удалось в практически полностью автоматическом режиме.

Разработчики AutonoMouse достаточно подробно описывают устройство умного домика для мышей и надеются, что в будущем ученые, изучающие поведение грызунов, смогут построить и использовать такую же систему, в результате чего качество исследований модельных организмов, по-видимому, должно сильно возрасти.

Инженеры придумывают и другие системы, которые помогают изучать поведение и активность животных. Например, в нашей заметке вы можете прочитать про чувствительную беговую дорожку, разработанную специально для мелких насекомых.

Елизавета Ивтушок