Черные вороны покаркали ради угощения
Немецкие орнитологи выяснили, что черные ворóны (Corvus corone) могут использовать вокализацию в зависимости от задачи. Для этого они обучили трех птиц каркать при виде квадратика определенного цвета, чтобы получить угощение, и молчать, чтобы получить еду при виде другого. Все птицы справились с заданием, а затем смогли переучиться в эксперименте со стимулами другого цвета. Вероятно, при вокализации представители этого вида используют некое подобие когнитивного контроля, пишут ученые в PLoS Biology.
У некоторых видов птиц довольно развитая система вокальной коммуникации: своими криками или песнями они привлекают внимание потенциального партнера, сообщают об опасности и сигнализируют о своем местоположении. Звукам такие птицы учатся через имитацию, перенимая песни и крики у своих сородичей, но репертуар при этом очень ограничен и зависит от контекста. Именно поэтому неизвестно, можно ли считать крики и песни, которые издают птицы, по-настоящему сознательными, или же они — скорее рефлекторная реакция на внешний стимул.
Катарина Брехт (Katharina Brecht) и ее коллеги из Тюбингенского университета решили проверить это на примере черных ворон. Трех таких ворон обучили вокализировать (эти птицы издают громкий гортанный «кааа» по два-три раза в одной «фразе») при презентации синего квадратика, чтобы получить угощение — в соответствии с часто используемой в поведенческих исследованиях экспериментальной парадигмой go/no go.
Все три вороны успешно справились с обучением: в течение десяти дней они не каркали при виде синего квадратика в среднем в 2,4-8,6 процента случаев, а при виде белого квадратика (его использовали в качестве контрольного условия) ни одна из птиц ни разу не издала ни звука. Средняя продолжительность вокализации при виде нужного стимула составляло почти две секунды: 1,688, 1,957 и 1,747 секунды для каждой вороны соответственно.
Во втором эксперименте (в нем поучаствовали уже две вороны) помимо нового, белого квадратика, который сигнализировал о получении угощения после карканья, использовали еще и бирюзовый: при виде его птицы должны были молчать в течение трех секунд, чтобы получить угощение. Обе вороны успешно научились выполнять задание: через три дня они поняли, что синий квадрат, который до этого обозначал получение угощения, к нему теперь не приводит, а затем понадобилось четыре дня для одной птицы и 12 — для другой, чтобы точно определить связь между каждым квадратом и тем, что нужно делать, чтобы получить угощение. При этом ученые заметили, что те звуки, которые издают вороны во время выполнения заданий, отличаются от тех, которые не связаны с экспериментальным стимулом по продолжительности.
Авторы работы заключили, что черные вороны могут использовать вокализацию сознательно — в зависимости от того, какая цель перед ними стоит. Интересно и то, что от стимула такая вокализация не зависела: птицы оказались хорошо обучаемыми и реагировали на необходимые в условиях эксперимента стимулы. Объяснить их вокализацию ожиданием угощения, отмечают ученые, нельзя, так как в условиях, где для получения еды не нужно было каркать (или в тех условиях, где, вне зависимости от карканья, угощения не следовало) они молчали. Также ученые заключили, что, вероятно, вороны могут обладать неким подобием когнитивного контроля, который помогает им правильно вокализировать в нужные моменты.
Врановые — птицы умные и сообразительные, и писать мы про них очень любим. Вы можете прочитать про то, как новокаледонские вороны собирают инструменты из деталей и создают их по памяти, а также о том, как вороны вида Corvus corax отличились способностью планировать дела на завтра.
Елизавета Ивтушок
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.