Крыс научили водить машинку

Американским психологам удалось научить крыс управлять транспортным средством — небольшой машинкой из пластикового контейнера на колесиках, которую можно направлять вперед, а также вправо и влево с помощью управляющих рычагов. В зависимости от особи и среды, в которой она содержалась, обучение заняло от одного до девяти месяцев, после чего поездки сказались на уровнях гормонов стресса животных: они стали эмоционально устойчивее. Статья опубликована в журнале Behavioural Brain Research.

Классически для изучения когнитивных способностей животных используются различные бихевиористские экспериментальные парадигмы. Один из самых известных примеров — ящик Скиннера: в нем используется определенный механизм, который животное приводит в действие самостоятельно, после чего получает стимуляцию (поощрительную или наказание), что в дальнейшем дает возможность ученым проследить за процессами формирования рефлексов или обучения.

При этом интересно изучить и способности животных в выполнении заданий, сложнее условного нажатия на рычаг или плавания в водном лабиринте — в особенности в такой ситуации, в которой нет видимой связи между стимуляцией и тем, что за ней следует. Психологи из Университета Ричмонда под руководством Келли Ламберт (Kelly Lambert) решили проверить, можно ли обучить крыс управлять достаточно сложным механизмом — транспортным средством.

Для этого исследователи построили машинку из пластикового контейнера на колесиках, для управления которой использовались три медных проволоки-рычага: нажатие на один двигало машинку вперед, а нажимая на два других, можно было повернуть и поехать в правую или левую сторону. Ездить на машинке учили 11 крыс: пять из них содержались в так называемых обогащенных условиях с различными игрушками (например, колесом для бега и лесенками), а оставшиеся шесть — в стандартной лабораторной клетке. 

В начале обучения машинку помещали в клетки к крысам для того, чтобы они привыкли к новому предмету. После этого каждую крысу по отдельности сажали в машинку в экспериментальной установке — небольшом коридоре со стеной, отмеченной шахматным узором (именно у нее крысы должны были припарковаться). Подкрепляющий стимул (маленькие зефирки) использовались только после того, как крысам стал понятен механизм управления машинкой, и в итоге их задача состояла в том, чтобы получить угощение, доехав до него на автомобиле. 

Всего крысы тренировались четыре раза в неделю минимум по 15 минут: двум животным удалось успешно справиться с обучением и проехать 1,1 метра по площадке уже через месяц, а всем остальным понадобилось еще какое-то время (максимальный период обучения составил девять месяцев). Кроме того, для получения угощения крысы также научились успешно поворачивать автомобиль, чтобы попасть к цели, а также делать разворот, если цель находилась за спиной.

Ученые выяснили, что те крысы, которых содержали в обогащенной среде с различными игрушками, гораздо (p < 0,001) быстрее и успешнее справлялись с обучением. Анализ кала животных до и после поездок на машинке показал значимую (p < 0,002) разницу в уровнях метаболитов стероидных гормонов до, во время и после обучения. Если точнее, то ученые обнаружили у успешно прошедших обучение крыс повышенный уровень дегидроэпиандростерона и пониженный — кортикостерона, что, по их словам, указывает на повышенную эмоциональную устойчивость. Уровни гормонов при этом практически не зависели от среды, в которой выросли и содержались крысы до своего обучения.  

Кроме того, что ученым удалось научить крыс управлять подобием автомобиля (достаточно сложным механизмом), они также показали важность среды обитания для процесса: вероятно, крысы, которые провели всю жизнь вместе с различными игрушками, оказываются более способны к управлению собственной моторикой при обучении сложным задачам. Также авторы указывают и на то, как обучение новому навыку сказывается на эмоциональном состоянии животных — это, по их словам, может пригодиться в психиатрических исследованиях.

Недавно ученые показали, что крысы также умеют играть в прятки. С одной стороны, умение прятаться — эволюционно важный навык, но с другой — характер их игры (крысы следили за человеком, издавали разные звуки в зависимости от фаз игры и помнили лучшие укрытия) также указывает на то, что эволюционно древним может быть и игровое поведение.

Елизавета Ивтушок