Мыши запомнили опасных и неопасных сородичей

Нейробиологи из США в экспериментах на мышах обнаружили, что нейроны области CA2 гиппокампа, которые позволяют различать знакомых и незнакомых особей, также ответственны за память о безопасных и угрожающих сородичах. Когда активность этих нейронов блокировали во время обучения или припоминания, мыши начинали избегать всех сородичей. Результаты опубликованы в Nature Neuroscience.

Социальная память позволяет животным различать знакомых и незнакомых сородичей и менять свое поведение в зависимости от того, каким было предыдущее взаимодействие с ними, — например, избегать тех, кто оказался неприятен или опасен. Нарушение этого механизма может спровоцировать повышенную осторожность и привести к социальной изоляции.

За кодирование и воспроизведение кратковременных воспоминаний отвечает гиппокамп. Нейроны дорсальной области CA1 — dCA1 — кодируют контекст и пространственную информацию, а нейроны дорсальной области СА2 — dCA2 — социальную информацию. Например, нейроны dCA2 позволяют распознавать, кто перед нами — приятель или незнакомец. Однако неизвестно, необходимы ли dCA1 и dCA2 для ассоциации конкретных особей с приятным или неприятным опытом.

Чтобы это выяснить, Пега Касраян (Pegah Kassraian) из Колумбийского университета и ее коллеги из США провели ряд экспериментов с мышами. Они модифицировали стандартный протокол, который используется для формирования у мышей условно-рефлекторного страха при встрече с сородичем. В этой парадигме грызуна помещают в камеру с двумя другими мышами, и при приближении к одной из них бьют током — в итоге на следующий день испытуемый избегает одного из сородичей. В этой работе исследователи хотели, чтобы мыши запоминали не только опасных и безопасных сородичей, но и их расположение. Для этого двух мышей, заключенных в проволочные мини-клетки, помещали в разные концы камеры. Испытуемые получали удар током, когда исследовали одну из них.

Спустя 24 часа ученые проводили тесты на припоминание и обнаружили, что мыши — как самцы, так и самки — избегают половину камеры, в которой их били током, даже если других мышей в ней нет. Также они избегали и сородичей, рядом с которыми получали удар, даже когда находились в новой камере. Грызуны проводили значимо больше времени на безопасной половине камеры и возле безопасного сородича, приближались и тут же отдалялись от опасного, а также чаще замирали, демонстрируя страх. При этом когда пустые мини-клетки помещали в новую камеру (чтобы не вызывать ни социальных, ни контекстуальных ассоциаций), грызуны не замирали.

Чтобы выяснить, в каких областях гиппокампа локализованы пространственные и социальные компоненты памяти, ученые хемогенетически отключили нейроны dCA1 и dCA2 у мутантных мышей за полчаса до обучения страху. Во время тестов на следующий день мыши, у которых была заблокирована область dCA1, больше не различали места камеры, где их били и не били током, но различали опасных и неопасных сородичей. А мыши с заблокированным dCA2 — наоборот, переставали различать сородичей. Однако обе группы мышей замирали как в тестах на пространственное припоминание, так и в тестах на социальное. То есть выключение областей dCA1 или dCA2 не мешало мышам помнить неприятный опыт, но заставляло забыть, какие именно места или сородичи опасны.

Ученые также заметили, что при блокировании dCA2 грызуны начинали бояться всех сородичей без разбора: во время тестов они старались не приближаться ни к одному из сородичей, проводя большую часть времени в середине камеры, а если и приближались к кому-то, то тут же отбегали назад. Этот эффект наблюдался независимо от того, когда блокировали активность нейронов — перед обучением или перед тестами на припоминание. Кроме этого, ученые обнаружили, что доля нейронов dCA2, избирательно реагирующих на разных мышей, увеличивалась после сеанса обучения. То есть память о негативном опыте, связывающем отдельных особей с угрозой или с безопасностью, отражалась в активности отдельных клеток.

Исследователи заключили, что нейроны областей dCA1 и dCA2 гиппокампа отвечают как за распознавание знакомых и незнакомых мест и конспецификов, так и за более сложные эпизодические воспоминания. Нейроны области dCA1 гиппокампа необходимы для запоминания и различения опасных и неопасных (или приятных и неприятных) мест, а dCA2 — угрожающих и безопасных сородичей.

Ранее зоологи исследовали, как у мышей возникает заразный зуд. Оказалось, что заразиться зудом грызуны могут только от знакомых сородичей, и только если взаимодействуют с ним физически. А еще важно обоняние: мыши с аносмией не начинали чесаться вслед за другими.