Наблюдения за сородичами помогли крысам найти лакомство в незнакомом месте

Зоологи обнаружили, что крысы легко находят спрятанное в незнакомом месте лакомство, если до этого они видели, как его отыскал там их сородич. Таким образом, эти грызуны способны составлять мысленную карту пространства, в котором никогда не были, ориентируясь исключительно на наблюдения за поведением сородичей. Как отмечается в статье для журнала Frontiers in Behavioral Neuroscience, результаты исследования в очередной раз подтверждают выдающиеся способности крыс к социальному обучению.

Подобно людям, многие беспозвоночные, рыбы, птицы и млекопитающие способны получать новые навыки, наблюдая за сородичами. Специалисты называют это явление социальным обучением. Например, гладкошерстные выдры (Lutrogale perspicillata) в экспериментах научились открывать контейнеры с едой, копируя поведение членов своей группы. А среди больших желтохохлых какаду (Cacatua galerita) в австралийских городах похожим образом распространилось умение открывать крышки мусорных баков.

Особенно активно социальное обучение исследуют на примере грызунов. Эксперименты показывают, что крысы и мыши быстрее осваивают решение сложных задач (например таких, где для получения лакомства необходимо найти его в уже знакомом им лабиринте или нажать на рычаг), если наблюдают за представителями своего вида. При этом социальное обучение идет эффективнее, если сородич терпит неудачу.

Команда зоологов, которую возглавил Тома Дубле (Thomas Doublet) из Норвежского университета естественных и технических наук, решила выяснить, сумеют ли крысы сориентироваться в незнакомом пространстве, основываясь исключительно на наблюдениях за сородичами. Для этого исследователи отобрали сорок четыре самца серых крыс (Rattus norvegicus) линии Лонг-Эванс и провели с ними ряд тестов. Все эксперименты проходили в установке, которая состояла из прозрачного плексигласового ящика, помещенного внутрь большего ящика с непрозрачными стенками. Между стенками двух ящиков располагались двенадцать лунок, накрытых камешками.

Авторы разделили крыс на две группы. Особей из первой научили находить шоколадное колечко, спрятанное под камешком в одной из лунок. Чтобы грызуны не нашли его по запаху, такие же колечки равномерно распределили под перфорированным дном ящика. После того, как крыса из первой группы двадцать раз подряд находила колечко, в прозрачный ящик помещали крысу из второй группы, чтобы она могла видеть, как ее сородич ищет лакомство. Когда крыса-демонстратор на глазах наблюдателя находила 25 колечек в течение пяти дней, процесс обучения завершали. Затем крысу-наблюдателя выпускали из прозрачного ящика и позволяли ей самой поискать лакомство (во всех тестах с одной парой его всегда помещали в одну и ту же лунку). В попытке увеличить шансы на успешное обучение исследователи объединяли крыс в пары таким образом, чтобы демонстратор и наблюдатель приходились друг другу сиблингами.

Сначала крысы из первой группы находили шоколадное колечко лишь в 12,5 процента попыток, что мало отличается от случайности. Однако довольно быстро доля успешных попыток увеличилась до примерно пятидесяти, а потом и до ста процентов. Кроме того, заметно сократилось время поиска лакомства. При этом после одиннадцати попыток особи из первой группы перестали совершать ошибки и искать корм в неправильных лунках. Таким образом, успешный поиск лакомства требует от крыс опыта.

Когда Дубле с соавторами позволили крысам-наблюдателям из второй группы самостоятельно поискать шоколадные колечки, те справились с задачей уже с первого раза. Доля успешных попыток у них составила 100 процентов. А чтобы впервые найти лакомство, крысам-наблюдателям понадобилось вдвое меньше времени, чем крысам-демонстраторам.

Полученные результаты свидетельствуют, что крысы получают информацию о незнакомом им пространстве, ориентируясь исключительно на поведение сородичей. Тем не менее исследователям необходимо было исключить возможность, что грызуны ориентируются на запах приманки. Для этого крысам-демонстраторам вновь предложили выбрать одну из двенадцати лунок, при этом в первой половине случаев в нужной лунке лежало лакомство, а во второй все лунки были пусты. Доля успешных попыток в обоих случаях оказалась примерно одинаковой. А когда исследователи повторили эксперимент с крысами-наблюдателями, которые обучались поиску лакомств на примере сородичей, оказалось, что те почти всегда выбирают нужную лунку, даже если из-под нее предварительно убрали колечко. Таким образом, в данном исследовании запах мало влиял на успех крыс при поиске корма.

На финальном этапе Дубле и его коллеги решили убедиться, что крысы-наблюдатели составляют мысленную карту пространства, где им предстоит искать лакомство, на основе наблюдений за сородичами — то есть до того, как сами в него попадут. Для этого пяти особям сделали инъекции циклопарафенилена — антагониста NMDA-рецепторов, который мешает гиппокампу формировать новые представления об окружающем пространстве, но не влияет на уже существующие. Вещество вводили крысам-наблюдателям после завершения обучения и за час до того, как они сами отправлялись на поиски правильной лунки. Инъекция никак не повлияла на поведение крыс: во время первых попыток все пять получивших ее особей верно выбрали лунку.

Таким образом, социальное обучение действительно позволяет крысам эффективно решать пространственные задачи в незнакомой среде. Если наивным грызунам во время первой попытки удавалось отыскать нужную лунку лишь случайно, то особи, наблюдавшие за сородичами, сразу же находили ее в ста процентах случаев. Авторы подчеркивают, что данная способность описана для грызунов впервые.

Ранее мы рассказывали о том, как зоологи обнаружили у крыс эффект свидетеля. Он заключается в том, что эти грызуны менее склонны помогать сородичам, если рядом есть другие особи их вида, теоретически способные помочь. Ранее такой эффект был описан только для человека.

Сергей Коленов