Появление сородичей вызвало стресс у выросших в изоляции данио-рерио

Данио-рерио, которых выростили в одиночестве, избегали сородичей, но отличались от рыб-одиночек, которые с рождения находились в обществе. Вынужденно одинокие данио-рерио менее активны, чем одиночки, а их мозг более чувствителен к зрительным и социальным стимулам. Появление сородичей вызывало у выросших в изоляции рыб тревожность, а ее подавление транквилизатором помогло данио-рерио активнее реагировать на других рыб. Статья опубликована в журнале eLife.

Рыбы данио-рерио — социальные животные, уже в 2-3 недели от роду они начинают тянуться к сородичам и предпочитать нахождение в компании одиночеству. Но каждый десятый данио-рерио становится одиночкой, избегает скоплений рыб и игнорирует социальные сигналы. Такие особи-одиночки встречаются и среди других общественных животных, в том числе людей, но причины и механизмы социального отчуждения изучены мало.

Вынужденное одиночество, когда рыбы против своей воли оказываются вне социума, связывают со снижением интереса к сородичам и некоторыми изменениями в активности мозга. Остается открытым вопрос, похожи ли рыбы-одиночки на одиноких особей на поведенческом и нейронном уровне и можно ли влиять на желание данио-рерио держаться подальше от сородичей.

Ученые из Университетского колледжа Лондона под руководством Елены Дреости (Elena Dreosti) изолировали данио-рерио от сородичей на разные промежутки времени: часть рыб выросли в одиночестве, часть отселили в отдельный аквариум на двое суток, а контрольные животные не покидали социум. Чтобы протестировать социальные предпочтения рыбы, ее помещали в установку, в которой через стеклянную перегородку плавали двое ее братьев. Данио-рерио мог находиться рядом с ними или переплывать в другой отсек, в котором сородичей не было видно.

Данио-рерио, которых вырастили в одиночестве, предпочитали отсек без сородичей и были значительно менее активными. Рыбы, которых отсадили всего на 48 часов, тоже были менее социальными, чем контрольные. Рыбы, которые выросли вне социума, но все равно тянулись к сородичам, по активности движений были похожими на контрольных, а одиночки — на изолированных ненадолго данио-рерио. У находившихся в одиночестве рыб заметили признаки тревожного поведения — периоды, в которые они не двигались, или замирания. Данио-рерио, которых отселяли на двое суток, тоже были тревожными, но при виде сородичей переставали замирать.

Поведение «одиноких» данио-рерио (выращенных в изоляции и избегающих сородичей) было похоже на контрольных рыб, которые предпочитали находиться вне контакта с братьями («одиночек»). Ученые предположили, что социальная изоляция приводит к изменениям в активности мозга, схожими с таковыми у «прирожденных» одиночек. Чтобы проверить это, у рыб разных групп регистрировали активность мозга по экспрессии немедленного раннего гена нейронов c-fos.

Активность зон мозга, которые считают связанными с социальным поведением, отличалась у контрольных рыб-одиночек и предпочитающих общество. В противоположность предположению ученых, карты активности мозга изолированных с детства анти-социальных данио-рерио не совпали с рыбами-одиночками. А в мозге данио-рерио, которых отселили на двое суток, произошли схожие изменения с выросшими в одиночестве рыбами, но менее выраженные. Значит, после социальной изоляции мозг по-другому реагирует на социальные сигналы.

Кроме того, исследователи заметили, что активность зрительного тектума у «одиноких» данио-рерио была повышена. Схожие реакции наблюдают и у людей: после социальной изоляции чувствительность к зрительным стимулам у нас тоже повышается. Также у выросших в одиночестве рыб была увеличена активность зоны мозга, связанной со стрессом и тревожным поведением. Ученые предположили, что после долгой изоляции социальные стимулы вызывают у данио-рерио стрессовую реакцию, и поэтому те избегают сородичей.

Чтобы проверить гипотезу, рыбам давали буспирон — вещество, которое активирует тормозные серотониновые рецепторы и снижает тревожное поведение. Действительно, предварительно изолированные рыбы стали активнее реагировать на сородичей и проводить в отсеке с ними больше времени. Исследователи предположили, что препарат снизил чувствительность к социальным стимулам, вероятно, через уменьшение тревожности и активности зон мозга, которые связаны с социальным поведением.

Социальная изоляция плохо влияет не только на рыб, но и на людей, и в том числе плохо сказывается на здоровье. Так, у холостяков и вдовцов выше риск развития деменции.

Алиса Бахарева