Полет на МКС заставил молодых мышей коллективно бегать кругами

Два десятка лабораторных мышей, слетавших в длительные для них (до 37 дней) экспедиции на Международную космическую станцию, в невесомости вели себя практически неотличимо от контрольной группы на Земле — в частности, они ели, умывались и взаимодействовали друг с другом. Однако через 7-10 дней после старта экспедиции молодые мыши, в отличие от контрольной группы, начинали зачем-то коллективно бегать кругами. Несколько версий, объясняющих такое поведение, ученые изложили в статье, опубликованной в Scientific Reports.

В космосе, помимо экспериментов на растениях и бактериях, проводятся эксперименты и на животных, в том числе на мышах: с их помощью ученые рассчитывают, например, выяснить, как на живом организме сказывается относительно долговременное пребывание в невесомости (на мышах это организовать проще, чем на людях). Однако за поведением животных, а не только состоянием их здоровья, в таких экспериментах следить сложнее, и здесь пригодилась Международная космическая станция. Комплексную экспериментальную установку для таких исследований на станцию доставила SpaceX в 2014 году.

Эйприл Ронка (April Ronca) из Исследовательского центра Эймса NASA и ее коллеги в своей статье описали результаты эксперимента NASA Rodent Research-1 (RR1). В рамках этого проекта 20 самок в возрасте 16 и 32 недель слетали на МКС на срок от 17 до 37 дней, где их снимали на видео, а на Земле в это же время следили за контрольной группой животных. Все животные пережили эксперимент: ученые отмечают хорошее состояние здоровья, массу тела и состояние шкуры (что свидетельствует о том, что мыши успешно ухаживали за собой на орбите).

И молодые, и более старшие самки вели себя так, как и ожидали ученые: они ели, умывались и взаимодействовали с сородичами, как позитивно, так и негативно. Постепенно мыши адаптировались к микрогравитации и стали ловко передвигаться по экспериментальным клеткам, используя все доступное им пространство — в частности, цепляясь за стенки клетки хвостами. Помимо этого, у них сохранялись циркадные ритмы.

Однако спустя три-пять дней после прибытия на МКС молодые (но не старшие) мыши неожиданно для ученых начинали бегать кругами по стенам своего дома на станции — сначала поодиночке, а затем группой. Такое стереотипное и на первый взгляд бесцельное и бессмысленное поведение часто встречается у лабораторных мышей: обычно оно считается симптомом ограниченной и бедной стимулами среды, в которой они живут, но в данном случае ученые подозревают, что, помимо этого, действовали и другие факторы, потому что мыши на Земле в аналогичных условиях так себя не вели.

Возможно, так мыши испытывали удовольствие от физической активности в невесомости (у них не было, к примеру, колес для бега, которые любят мелкие грызуны): в пользу этого объяснения говорит тот факт, что бегали кругами только молодые мыши, у которых потребность в движении выше. Или же, напротив, мыши реагировали так на стресс от полета на МКС и пребывание в крайне непривычной среде (но тогда непонятно, почему остальные симптомы стресса, например, голодание, у них не проявились). Наконец, ученые предполагают, что таким образом мыши могли компенсировать недостаток сигналов вестибулярному аппарату в невесомости (однако почему так вели себя только молодые мыши, так и не ясно). Чтобы в этом разобраться, нужны дополнительные исследования.

Помимо необычных космических условий, ученые любят помещать испытуемых мышей и в виртуальную реальность. Так, ученые из Германии и Австрии разработали систему виртуальной реальности FreemoVR, которая предназначена для исследования животных: это комната с несколькими высокочувствительными камерами, которые в реальном времени отслеживают движения животного и меняют изображение, проецируемое на стены или пол комнаты. За счет такой схемы исследователи могут изучать животных в максимально естественных условиях, без необходимости закреплять их на специальном стенде.

Ольга Добровидова