Появление подвижных собачьих бровей объяснили одомашниванием
Чтобы эффективнее взаимодействовать с человеком у собак в процессе одомашнивания изменилась анатомия мимических мышц и они научились двигать внутренней частью бровей интенсивнее, чем волки, говорится в Proceedings of the National Academy of Sciences. Это движение увеличивает размер глаз и делает их похожими на детские, что привлекает людей. Кроме того, благодаря движению бровей собака может имитировать выражение лица огорченного человека, и, вероятно, это тоже располагает людей к животному и вызывает желание позаботиться о собаке.
В процессе одомашнивания собаки обзавелись уникальной особенностью — они научились хорошо считывать коммуникативные сигналы, которые подают люди. Причем делают это не только лучше своих ближайших родственников (волков), но и лучше, чем ближайшие родственники людей — шимпанзе. Возможно, такие отношения стали возможны, потому что собаки научились устанавливать с людьми зрительный контакт. Исследования показали, что собаки устанавливают зрительный контакт с человеком с раннего возраста, благодаря чему они понимают, направлено ли на них внимание или нет, и игнорируют указующие жесты людей, если не видят их глаз.
В 2015 году японские исследователи показали, что взаимный зрительный контакт между собаками и их хозяевами способствует выбросу окситоцина у тех, и у других. Авторы предположили, что в формировании отношений между собакой и хозяином участвует механизм обратной связи, подобный тому, который участвует в создании эмоциональной связи между матерью и ребенком. В то же время при зрительном контакте между волками и людьми выработки окситоцина не происходит. То есть, по-видимому, в процессе одомашнивания собаки выработали какие-то внешние черты, которые заставляют людей о них заботиться.
Джулиана Камински (Juliane Kaminski) из Портсмутского университета и ее коллеги из Великобритании и США предположили, что у собак в ходе одомашнивания могла измениться либо анатомия мимических мышц (у волков и собак она стала разной), либо собаки и волки при установлении зрительного контакта стали по-разному использовать мимические мышцы. Камински и ее коллеги показали в предыдущем исследовании, что людям нравится, когда собаки поднимают внутреннюю часть бровей. Их глаза тогда кажутся больше по размерам и становятся больше похожи на детские. Кроме того, это движение имитирует мимику огорченного или грустного человека, и может вызывать у людей потребность позаботиться о собаке. Например, собак, которые чаще поднимают внутреннюю часть бровей, быстрее забирают из приюта, чем животных, которые совершают это движение реже. Поэтому вероятно, что оно дает животным преимущество при контакте с человеком.
Авторы решили изучить анатомию мимических мышц собак и волков. Для этого они исследовали мимические мышцы четырех волков и шести собак разных пород. Выяснилось, что анатомия мимических мышц и у тех, и у других очень похожа. Различия есть в строении мышцы LAOM (levator anguli oculi medialis), которая поднимает внутреннюю часть брови: у волков она развита намного меньше, чем у собак. Также у большинства собак по сравнению с волками оказалась больше развита мышца RAOL (retractor anguli oculi lateralis), поднимающая внешний угол глаза к уху. Интересно, что этой мышцы вообще нет у сибирских хаски, одной из старейших пород, которая ближе к волкам, чем многие другие породы.
Затем ученые исследовали движение мимических мышц 27 собак и девяти волков при взаимодействии с человеком. Посторонний человек (не хозяин собаки) в течение двух минут снимал на видео поведение каждой собаки или волка, а потом авторы проанализировали частоту и интенсивность движений внутренней части бровей. Собаки гораздо чаще совершали эти движения, чем волки (P = 0,001), к тому же они двигали бровями с большей интенсивностью, чем волки (P = 0,001).
«Полученные нами данные свидетельствуют, что выразительные брови у собак могли стать результатом бессознательных предпочтений человека и повлияли на отбор во время одомашнивания», — говорит Камински. «Когда собаки делают это движение, у людей появляется сильное желание ухаживать за ними. Возможно, это дало собакам, которые интенсивнее двигали бровями, преимущество при отборе по сравнению с другими животными, и закрепило „щенячьи“ глаза у будущих поколений».
По словам авторов, удивительно, что изменения в анатомии мимических мышц произошли так быстро. «Должен признать, что я был удивлен, когда увидел результаты, потому что общая анатомия мышц в процессе эволюции изменяется очень медленно. А здесь все произошло очень быстро, в течение каких-то десятков тысяч лет», — говорит один из авторов исследования Руи Диого (Rui Diogo) из Говардского университета.
Ранее ученые выяснили, что стремление человека завести собаку более чем наполовину объясняется генетическими факторами. А дружелюбное отношение собаки к человеку зависит от реакции на окситоцин, и от генетической предрасположенности каждой особи к контакту.
С помощью модуляции дофаминовой сигнализации
Американские ученые разработали аденоассоциированный вирусный вектор, который несет ген, кодирующий человеческий глиальный нейротрофический фактор (GDNF). Введение этого вектора макакам-резусам с симптомами алкоголизма снижало вероятность злоупотребления алкоголя в течение года. Как сообщается в журнале Nature Medicine, такое изменение в поведении сопровождалось нейрофизиологическими модуляциями дофаминовой сигнализации в прилежащем ядре, которая обычно страдает при хроническом употреблении алкоголя. Несмотря на то, что расстройства, связанные с употреблением алкоголя, наносят огромный экономический и социальный ущерб, существует лишь несколько эффективных фармакотерапевтических средств. При этом не существует подходов, которые бы непосредственно воздействовали на лежащие в основе адаптации нейронные контуры, которые формируются при длительном употреблением алкоголя и лежат в основе алкогольной зависимости. Команда ученых под руководством Кристофа Банкевича (Krystof Bankiewicz) из Университета штата Огайо исследовала, как на эти схемы мог бы повлиять глиальный нейротрофический фактор (GDNF), поскольку известно, что он принимает непосредственное участие в регуляции дофаминергических нейронов (они непосредственно связаны с развитием алкоголизма). Для этого авторы разработали аденоассоциированный вирусный вектор, который несет ген, кодирующий человеческий GDNF. Поскольку неспособность длительно отказываться от алкоголя и неспособность сократить количество потребляемого алкоголя выступают двумя основными проблемами у людей с алкогольной зависимостью, ученые смоделировали такое поведение у макак. Они многократно повторяли циклы ежедневного опьянения с последующим воздержанием от алкоголя. Когда необходимые паттерны поведения были достигнуты, макаки-резусы четыре недели пили воду вместо этанола. Затем каждой обезьяне в мозг вводили либо экспериментальный, либо контрольный вектор. Через два месяца макакам возобновили доступ к алкоголю на четыре недели. В общей сложности ученые шесть раз повторили циклы принудительного воздержания и повторного введения алкоголя, чтобы смоделировать подобные циклы. Экспериментальный вектор значительно снижал потребление алкоголя в периоды повторного введения алкоголя в течение года (р ≤ 0,001). Причем у макак из экспериментальной группы наблюдалось снижение максимальной дозы потребляемого алкоголя уже в первый день после абстиненции (р ≤ 0,0001). Магнитно-резонансная томография и гистологические исследования тканей мозга показали, что лечение вектором с GDNF восстанавливало дофаминергическую функцию в прилежащем ядре, которая обычно снижена в мезолимбической системе после хронического употребления алкоголя. Повышенная экспрессия GDNF увеличивала доступность и использование дофамина в пути вознаграждения макак до значений, сравнимых со здоровыми макаками. Это доклиническое исследование показывает возможность нового подхода к лечению алкоголизма — с помощью генной терапии. Дальнейшие исследования будут направлены на изучение подробного профиля безопасности препарата у животных. Недавно мы рассказывали, что тягу к алкоголю (и другим веществам) можно зафиксировать с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии.